JP2004212358A - 炭化水素分析装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】効率よく連続的にガス中の炭化水素成分を測定することができる炭化水素分析装置を提供すること。
【解決手段】ガス中の炭化水素成分を分析する炭化水素分析装置において、本発明の炭化水素分析装置は、ガス中のダストを除去するダスト除去装置（４、５）と、ダスト除去装置（４、５）の温度を調整する第一温度調整装置（６、７）と、ダスト除去装置（４、５）の下流に設置され、予め設定される既定温度より高い沸点をもつ高沸点炭化水素成分を捕捉し、既定温度より低い沸点をもつ低沸点炭化水素成分を通過させる高沸点炭化水素捕集装置（８、９）と、高沸点炭化水素捕集装置（８、９）の温度を調整する第二温度調整装置（１０、１１）と、高沸点炭化水素捕集装置（８、９）の下流に設置され、低沸点炭化水素成分を分析する分析器（１８）と、を具備する。
【選択図】 図１
【解決手段】ガス中の炭化水素成分を分析する炭化水素分析装置において、本発明の炭化水素分析装置は、ガス中のダストを除去するダスト除去装置（４、５）と、ダスト除去装置（４、５）の温度を調整する第一温度調整装置（６、７）と、ダスト除去装置（４、５）の下流に設置され、予め設定される既定温度より高い沸点をもつ高沸点炭化水素成分を捕捉し、既定温度より低い沸点をもつ低沸点炭化水素成分を通過させる高沸点炭化水素捕集装置（８、９）と、高沸点炭化水素捕集装置（８、９）の温度を調整する第二温度調整装置（１０、１１）と、高沸点炭化水素捕集装置（８、９）の下流に設置され、低沸点炭化水素成分を分析する分析器（１８）と、を具備する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、炭化水素分析装置に関し、特に連続的にサンプリングされたガスに含まれる炭化水素成分を効率よく分析する炭化水素分析装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
石炭ガス化プラントの燃料ガス、重油ガス化プラントの燃料ガス、もしくは炭化水素を燃焼させるボイラや火炉の排気ガスなどのガスに含まれる炭化水素成分を測定するために炭化水素分析装置が使用される場合がある。
測定されるガスは、さまざまな分子量および沸点を有する炭化水素成分を含む場合がある。
燃料ガスに含まれる炭化水素成分の測定は、燃料ガスの性状確認および、下流のタービンなどに流れると問題が発生する可能性がある高沸点の炭化水素成分の濃度を測定するために実施される場合がある。
排気ガスに含まれる炭化水素成分の測定は、炭化水素成分が光化学スモッグの原因になることから環境保持のための基準値を守るように炭化水素成分の濃度を測定し確認するために実施される場合がある。
【０００３】
図７に従来のガスで実施されている炭化水素分析装置の例が説明される。
従来の炭化水素分析装置は、ガス採集管１０２、ストップバルブ１０３、ダスト捕集用円筒濾紙１０４、円筒濾紙ホルダ１０５、断熱材およびヒータ１０６、温度調整器１０７、配管１０８、断熱材およびヒータ１０９、温度調整器１１０、流路切替機構１１１、圧力調整器１１４、キャリアガス（Ｎ２など）ボンベ１１５、分析器１１６を含む。
【０００４】
分析器１１６は、水素炎イオン化検出器あるいは熱伝導度検出器付きガスクロマトグラフである。燃料ガス等に含まれる高濃度のメタンを測定する場合は、熱伝導度検出器付きガスクロマトグラフの検出器をより低感度の熱伝導度検出器にする場合がある。
流路切替機構１１１は、六方切替バルブ１１２と試料採取容器１１３を具備する。
【０００５】
ガス採取管１０２は、ガス路１０１を通過するガスの一部を、ストップバルブ１０３を介して、ダスト捕集用円筒濾紙１０４が取り付けられた円筒濾紙ホルダ１０５に導入する。
ダスト捕集用円筒濾紙１０４は、ガス中のダストを除去する。ガス採取管１０２、ストップバルブ１０３、円筒濾紙ホルダ１０５はヒータ１０６で所定の温度に加熱されているが、所定の温度以上の高沸点を有する炭化水素成分（以後、高沸点炭化水素成分）が、ダスト捕集用円筒濾紙１０４で、除去される場合がある。
ダストおよび高沸点炭化水素成分が除去されたガスは、配管１０８を通って流路切替機構１１１に導入される。配管１０８は、ヒータ１０９で所定温度以上に加熱される。
流路切替機構１１１に導入されたガスは、六方切替バルブ１１２の流路ａ―ｂを通って試料採取容器１１３に導入され、試料採取容器１１３内に充満し、さらに、六方切替バルブ１１２の流路ｅ―ｆを通って系外に放出される。キャリアガスは、六方切替バルブ１１２の流路ｃ―ｄを通って分析器１１６に導入される。
測定時には、六方切替バルブ１１２が６０°回転（ここでは時計回りに回転する例が説明される）する。この場合、キャリアガスが、流路ｄ−ｃを通って、試料採取容器１１３に導入され、試料採取容器１１３内のガスを押し出して、六方切替バルブ１１２の流路ｆ−ｅを通って、分析器１１６に導入され、測定が行われる。配管１０８からのガスは六方切替バルブ１１２の流路ｂ−ａを通って系外に放出される。
流路切替機構１１１も、ヒータ（図示なし）を具備し、既定温度以上に加熱される。
【０００６】
このような装置を使用して、沸点が１００℃以下の炭化水素成分（メタン、ヘキサンなど）を測定する場合は、ヒータ１０６、１０９等で、ガス採取管１０２、ストップバルブ１０３、円筒濾紙ホルダ１０５、配管１０８、流路切替機構１１１が、１００℃以上、例えば１５０℃程度に加熱される。沸点がさらに高い炭化水素成分を測定する場合は、その炭化水素成分の沸点以上に加熱される場合がある。
しかし、分析器までの高温に加熱することは効率が悪い。
【０００７】
このため、インデン（沸点１８２℃）やナフタレン（沸点２１８℃）などの１５０〜２２０℃程度の沸点を有する炭化水素成分を含む場合は、ガス採取管１０２、ストップバルブ１０３、円筒濾紙ホルダ１０５を、ヒータ１０６で沸点以上に加熱するとともに、円筒濾紙ホルダ１０５の下流に試料ガス採取容器（図示せず）を設けてガスを採取し、作業者が試料ガス採取容器を取り外して、試料ガス採取容器内のガスを、別のガスクロマトグラフで測定する場合があった。
上記の方法では、ガス中の１５０℃以上の沸点を有する炭化水素成分を測定する場合は、バッチ処理となり、測定装置で自動的もしくは連続的に測定を行うことができない場合があった。
さらに、上記の方法では、ガス中に広い範囲の沸点を有する炭化水素成分が含まれる場合、沸点の範囲毎に測定対象を分け、個別にサンプリングポイントを設け、各々にガス採取管１０２、ストップバルブ１０３、円筒濾紙ホルダ１０５を、設ける場合があった。
【０００８】
さらに、炭化水素は、沸点の範囲により異なる分析器を使用して測定することが、効率および精度がよいため好ましい。具体的には、メタンを測定する場合は、熱伝導度検出器付ガスクロマトグラフで測定されることが好ましい。エタン、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン（沸点６８℃）等の沸点が低い炭化水素成分は、パックドカラムを有する水素炎イオン化検出器付ガスクロマトグラフで測定されることが好ましい。ベンゼン、トルエン、キシレン、インデン、ナフタレン（沸点、２１８℃）等の炭化水素成分は、キャピラリカラムを有する水素炎イオン化検出器付ガスクロマトグラフで測定されることが好ましい。
【０００９】
さらに、１５０℃より高い炭化水素成分がある場合は、ヒータ１０６、１０９の加熱温度が高くなり効率が悪くなる上、配管１０８や流路切替機構１１１が詰まりやすくなる場合がある。
【００１０】
サンプルガス源に接続されるサンプルガス流路を３つのサンプルガス流路に分岐し、第１サンプルガス流路を水素炎イオン化検出器に接続する一方、第２サンプルガス流路にサンプルガスに含まれるメタン以外の炭化水素を除去処理するカッターを設けると共に、第３サンプルガス流路にサンプルガスに含まれる全炭化水素を除去処理するカッターを設け、さらに、第２サンプルガス流路および第３サンプルガス流路に跨がって設けられるガス切換え供給部によって、第２サンプルガス流路を流れる処理後のサンプルガスと第３サンプルガス流路を流れる処理後のサンプルガスとを、水素炎イオン化検出器の上流側において第１サンプルガス流路内に一定周期で交互に導入して、処理後のサンプルガスの何れかを第１サンプルガス流路を流れる未処理のサンプルガスと共に水素炎イオン化検出器に供給し、そのとき水素炎イオン化検出器から出力される信号を、そのまま同期平滑処理する一方、処理後のサンプルガスを切換える周期と同じ周期で復調した後、同期平滑処理し、これらの処理から得られる信号に基づいて、サンプルガスに含まれる全炭化水素、メタン、メタン以外の炭化水素の各濃度をそれぞれ連続的に測定できるように構成したことを特徴とする炭化水素分析装置の発明がある（特許文献１）。
【００１１】
燃焼排ガス中に含まれる可燃性未燃物質を酸化させる酸化手段を備えた第１サンプルガスラインと、可燃性未燃物質のうちの特定の未燃炭化水素を分離する分離手段および特定の未燃炭化水素が分離された残りの可燃性未燃物質を酸化させる酸化手段を備えた第２サンプルガスラインと、両サンプルガスラインの下流側に設けられ、両サンプルガスラインをそれぞれ経た燃焼排ガスが導入され、差量ガス濃度測定を行うガス分析計とから構成されたことを特徴とする燃焼排ガス中の未燃炭化水素分析装置の発明がある（特許文献２）。
【００１２】
【特許文献１】
特開平０５―２２３７８２号公報
【特許文献２】
特開平０５―８００４３号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、効率よく連続的にガス中の炭化水素成分を測定することができる炭化水素分析装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
以下に、［発明の実施の形態］で使用する番号・符号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号・符号は、［特許請求の範囲］の記載と［発明の実施の形態］の記載との対応関係を明らかにするために付加されたものであるが、［特許請求の範囲］に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【００１５】
ガス中の炭化水素成分を分析する炭化水素分析装置において、本発明の炭化水素分析装置は、ガス中のダストを除去するダスト除去装置（４、５）と、ダスト除去装置（４、５）の温度を調整する第一温度調整装置（６、７）と、ダスト除去装置（４、５）の下流に設置され、予め設定される既定温度より高い沸点をもつ高沸点炭化水素成分を捕捉し、既定温度より低い沸点をもつ低沸点炭化水素成分を通過させる高沸点炭化水素捕集装置（８、９）と、高沸点炭化水素捕集装置（８、９）の温度を調整する第二温度調整装置（１０、１１）と、高沸点炭化水素捕集装置（８、９）の下流に設置され、低沸点炭化水素成分を分析する分析器（１８）と、を具備する。
第一温度調整装置（６、７）は、既定温度より高くなるようにダスト除去装置（４、５）の温度を調整する。
第二温度調整装置（１０、１１）は、既定温度より低く、かつ低沸点炭化水素成分の沸点より高くなるように、高沸点炭化水素捕集装置（８、９）の温度を調整する。第一温度調整装置（６、７）および第二温度調整装置（１０、１１）は、ヒータと温度調整器で構成される場合がある。
高沸点炭化水素捕集装置（８、９）は、液化もしくは固体化した高沸点炭化水素成分を捕捉する。
【００１６】
請求項１に記載された炭化水素分析装置のダスト除去装置（４、５）は、所定の粒径以上の固体を分離するろ過器である。
【００１７】
請求項１または２に記載された炭化水素分析装置の高沸点炭化水素捕集装置（８、９）は、ガス中の固体および液体を分離するろ過器である。高沸点炭化水素捕集装置（８、９）は、濾紙（８）と濾紙ホルダー（９）で構成される場合がある。
【００１８】
請求項１〜３のいずれかに記載された炭化水素分析装置の第一温度調整装置（６、７）および第二温度調整装置（１０、１１）の各々は、ダスト除去装置（４、５）もしくは高沸点炭化水素捕集装置（８、９）を加熱するヒータ（６、１０）と、温度計の測定温度によりヒータの加熱を調整する温度調整器（７、１１）と、を具備する。
【００１９】
本発明の炭化水素分析装置は、さらに、分析器（２８、２９、３０）は測定されるガスに含まれる炭化水素成分の種類もしくは沸点範囲ごとに複数設置され、高沸点炭化水素捕集装置（８、９）と分析器（２８、２９、３０）との間に設置されるガス分配装置（２１）を具備する。
ガス分配装置（２１）は、低沸点炭化水素成分を、分析器（２８、２９、３０）に分配する。
【００２０】
請求項５に記載された炭化水素分析装置に記載されたガス分配装置（２１）は、一定量のガスを捕集する試料採取容器（２５、２６、２７）と、試料採取容器（２５、２６、２７）内のガスを分析器（２８、２９、３０）に送り出すキャリアガスを導入するガスボンベやコンプレッサーに代表されるキャリアガス導入装置と、分析器（２８、２９、３０）毎に設置され、試料採取容器（２５、２６、２７）にガスを導入する流路および試料採取容器（２５、２６、２７）内にキャリアガス導入装置からキャリアガスを導入してガスを分析器（２８、２９、３０）に導入する流路と、を切り替える切替バルブ（２２、２３、２４）とを、具備する。
【００２１】
請求項１〜６のいずれかに記載された炭化水素分析装置は、さらに、ダスト除去装置（４、５）の下流から洗浄ガスもしくは洗浄液を導入する逆洗装置（３５、３６、３８、３９）を具備する。
【００２２】
請求項１〜７のいずれかに記載された炭化水素分析装置は、さらに、高沸点炭化水素捕集装置（８、９）の下流から洗浄ガスもしくは洗浄液を導入する逆洗装置（４７、４８、４９、５０）を具備する。
【００２３】
請求項８に記載された炭化水素分析装置において、逆洗装置（４７、４８、４９、５０）から洗浄ガスもしくは洗浄液を導入して、高沸点炭化水素捕集装置（８、９）を逆洗するときに、第二温度調整装置（１０、１１）は、既定温度より高くなるように高沸点炭化水素捕集装置（８、９）の温度を調整する。
【００２４】
請求項８または９に記載された炭化水素分析装置は、さらに、高沸点炭化水素捕集装置（８、９）を逆洗した洗浄ガスもしくは洗浄液中の、高沸点炭化水素成分を分析する高沸点炭化水素分析器を具備する。
【００２５】
請求項１〜７のいずれかに記載された炭化水素分析装置は、さらに、高沸点炭化水素捕集装置（８、９）の上流から、高沸点炭化水素成分を溶解する溶媒を導入する溶媒導入装置（５１、５５、５７）と、高沸点炭化水素捕集装置（８、９）の下流で、溶媒を捕集する溶媒捕集容器（５９）と、溶媒捕集容器（５９）に捕集された溶媒中の高沸点炭化水素成分を分析する高沸点炭化水素分析器（６１）を具備する。
【００２６】
ガス中の炭化水素成分を測定する炭化水素分析装置において、本発明の炭化水素分析装置は、予め設定される既定温度より高い沸点を有する高沸点炭化水素成分を吸収もしくは溶解し、既定温度より低い沸点を有する低沸点炭化水素成分を通過させる吸収溶液にガスを通過させる吸収溶液槽（６６）と、吸収溶液槽（６６）を通過した低沸点炭化水素成分の濃度を測定する分析器（１８）と、を具備する。
【００２７】
請求項１２に記載された炭化水素分析装置は、さらに、吸収溶液槽（６６）内の吸収溶液に含まれる高沸点炭化水素成分の濃度を測定する高沸点炭化水素分析器（７６）とを具備する。
【００２８】
請求項１２または１３に記載された炭化水素分析装置は、さらに、吸収溶液を排出する排出装置（６８）と、吸収溶液槽（６６）に吸収溶液を供給する供給装置（７２、７０、６９）と、を具備する。
【００２９】
請求項１２〜１４のいずれかに記載された炭化水素分析装置は、さらに、吸収溶液槽（６６）の上流に設置され、ガス中のダストを除去するダスト除去装置（４、５）を具備する。
【００３０】
請求項１５に記載された炭化水素分析装置は、さらに、ダスト除去装置（４、５）の下流から洗浄ガスもしくは洗浄液を導入する逆洗装置（３５、３６、３８、３９）を具備する。
【００３１】
【発明の実施の形態】
添付図面を参照して、本発明による炭化水素分析装置の実施の形態を以下に説明する。
【００３２】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１の炭化水素分析装置の構成を示す。
炭化水素分析装置は、ガス採集管２、ストップバルブ３、ダスト捕集用円筒濾紙４、円筒濾紙ホルダ５、第一ヒータ６、第一温度調整器７、高沸点炭化水素用円筒濾紙８、高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９、第二ヒータ１０、第二温度調整器１１、配管１２、流路切替機構１３、圧力調整器１６、キャリアガス（Ｎ２など）ボンベ１７、分析器１８を含む。
【００３３】
分析器１８は、水素炎イオン化検出器あるいは熱伝導度検出器付きガスクロマトグラフである。燃料ガス等に含まれる高濃度のメタンを測定する場合は、熱伝導度検出器付きガスクロマトグラフの検出器をより低感度の熱伝導度検出器にする場合がある。
流路切替機構１３は、六方切替バルブ１４と試料採取容器１５を具備する。
【００３４】
ガス採取管２は、ガス路１を通過するガスの一部を、ストップバルブ３を介してダスト捕集用円筒濾紙４および円筒濾紙ホルダ５に導入する。
ダスト捕集用円筒濾紙４は円筒濾紙ホルダ５に設置され、ガス中のダストを除去する。ガス採取管２、ストップバルブ３、円筒濾紙ホルダ５は第一ヒータ６で所定の第一温度に加熱される。第一ヒータ６は、第一温度調整器７により制御される。
第一ヒータ３が、ガスを、ガス中に含まれる炭化水素成分の沸点より高い第一温度に加熱することにより、ダスト捕集用円筒濾紙４で炭化水素成分が捕捉されない。また、ガス採取管２から円筒濾紙ホルダ５までの流路で、炭化水素成分の一部が凝縮もしくは凝固して閉塞することを防ぐことができる。さらに、ガス採取管２から円筒濾紙ホルダ５までは流路を短くできるので、加熱する範囲が狭い。
【００３５】
ダストが除去されたガスは、高沸点炭化水素用円筒濾紙８が取り付けられた高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９に導入される。高沸点炭化水素用円筒濾紙８、高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９は、第二ヒータ１０で第一温度より低い第二温度に加熱されている。第二ヒータ１０は、第二温度調整器１１により制御される。
ガス採取管２から円筒濾紙ホルダ５までの流路の第一温度より、高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９の第二温度が低いことにより、ガス中の第二温度より高い沸点を有する炭化水素成分が、凝縮もしくは凝固し、高沸点炭化水素用円筒濾紙８で捕集される。
高沸点炭化水素用円筒濾紙８で第二温度より高い沸点を有する炭化水素成分が捕集されたガスは、配管１２を通って流路切替機構１３に導入される。配管１２は、ヒータ１０で第二温度以上に加熱される。
高沸点炭化水素用円筒濾紙８で第二温度より高い沸点を有する炭化水素成分が捕集されることにより、高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９より下流で、加熱温度を第一温度より低く設定しても、第二温度より高く設定すれば、炭化水素成分の凝縮または凝固による閉塞を防ぐことができる。
高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９から分析器１８までの流路は、長い場合があるので、加熱温度を低く設定できることが好ましい。
【００３６】
第一温度は、ガスに含まれる炭化水素成分の沸点により決められる。
第二温度は、高沸点炭化水素用円筒濾紙８で捕捉したい炭化水素成分の沸点以下に設定される。
【００３７】
流路切替機構１３は、ガス充填過程と、測定過程を切り替える。
ガス充填過程では、流路切替機構１３に導入されたガスは、六方切替バルブ１４の流路ｇ―ｈを通って試料採取容器１５に導入され、試料採取容器１５内に充填され、さらに、余分なガスは六方切替バルブ１４の流路ｋ―ｌを通って系外に放出される。キャリアガスは、六方切替バルブ１４の流路ｉ―ｊを通って分析器１８に導入される。
測定過程には、充填過程から、六方切替バルブ１４が６０°回転（どちら回転でもよいが、ここでは時計回りに回転する例が説明される）する。この場合、キャリアガスが、六方切替バルブ１４の流路ｊ−ｉを通って、試料採取容器１５に導入され、試料採取容器１５内のガスを押し出して、六方切替バルブ１４の流路ｌ−ｋを通って、分析器１８に導入され、測定が行われる。配管１２からのガスは六方切替バルブ１４の流路ｈ−ｇを通って系外に放出される。
測定過程が終了すると、六方切替バルブ１４は再度、６０°回転して、充填過程となり、配管１２からのガスを試料採取容器１５内に充填する。
上記のように充填過程と、測定過程を所定の時間で繰り返す。ただし、充填過程は、ガスが、測定過程で試料採取容器１５内に導入されたキャリアガスと概ね完全に置換される時間だけ継続することが好ましい。
【００３８】
流路切替機構１３は、ヒータ（図示なし）を具備し、第二温度以上に加熱される。
【００３９】
上記のように、高沸点炭化水素用円筒濾紙８および高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９を設け、第二温度に制御することにより、第二温度より沸点が高い炭化水素成分を除去することができ、高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９より下流を第一温度まで加熱する必要がない。このため、高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９より下流を第一温度まで加熱しなくても、炭化水素成分の凝縮や凝固による閉塞を防止することができる。
本実施例では、ダストや高沸点炭化水素成分などの配管閉塞原因となる物質を捕捉することができるので長時間にわたって測定を継続することができる。
【００４０】
具体的には、沸点が２００℃以下の炭化水素成分を測定する場合、第一温度を２００℃以上、例えば４００〜４５０℃（ガス路１の温度）に設定し、第二温度を２００℃に設定することで、沸点２００℃以上の炭化水素成分を高沸点炭化水素用円筒濾紙８で捕捉することができる。このため、高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９より下流を２００℃より高く加温しなくても、２００℃以上の沸点を有する炭化水素成分の凝縮や凝固による閉塞を防止することができる。
【００４１】
なお、本実施例では、ダスト捕集用円筒濾紙４および円筒濾紙ホルダ５、高沸点炭化水素用円筒濾紙８および高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９がの例が示されているが、固体のダスト、固体もしくは液体の炭化水素成分を捕集できるものであれば、上記の形状に限定されない。
【００４２】
（実施の形態２）
本実施の形態では、流路切替機構２１が、複数の分析器２８、２９、３０および複数の試料採取容器２５、２６、２７を具備し、複数の分析器２８、２９、３０にガスを分配する形態が説明される。流路切替機構２１は、導入されるガスに含まれる炭化水素成分の沸点より高く加温することができるヒータ（図示なし）を具備している。
【００４３】
炭化水素成分は、沸点の範囲により異なる分析器を使用して測定することが、効率および精度がよいため好ましい。具体的には、メタンを測定する場合は、熱伝導度検出器付ガスクロマトグラフで測定されることが好ましい。さらに、燃料ガス等に含まれる高濃度のメタンを測定する場合は、熱伝導度検出器付きガスクロマトグラフの検出器をより低感度の熱伝導度検出器にすることが好ましい。エタン、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン（沸点６８℃）等の沸点が低い炭化水素成分は、パックドカラムを有する水素炎イオン化検出器付ガスクロマトグラフで測定されることが好ましい。ベンゼン、トルエン、キシレン、インデン、ナフタレン（沸点、２１８℃）等の炭化水素成分は、キャピラリカラムを有する水素炎イオン化検出器付ガスクロマトグラフで測定されることが好ましい。
このため、複数の分析器２８、２９、３０は、分析器ごとに測定する炭化水素成分の種類に合わせて設置される。
具体的には、第一分析器２８として、メタン測定用の熱伝導度検出器付ガスクロマトグラフ、第二分析器２９として、パックドカラムを有する水素炎イオン化検出器付ガスクロマトグラフ、第三分析器３０として、キャピラリカラムを有する水素炎イオン化検出器付ガスクロマトグラフが設置される場合がある。
【００４４】
次に流路の切替が説明される。
流路切替機構２１は、ガス充填過程と、測定過程を切り替える。
ガス充填過程では、流路切替機構２１に導入されたガスは、第一六方切替バルブ２２の流路ｇ―ｈを通って第一試料採取容器２５に導入され、第一試料採取容器２５内に充填される。さらに、ガスは第一六方切替バルブ２２の流路ｋ―ｌを通って第二六方切替バルブ２３に導入される。
キャリアガスは、第一六方切替バルブ２２の流路ｉ―ｊを通って第一分析器２８に導入される。
【００４５】
第二六方切替バルブ２３に導入されたガスは、第二六方切替バルブ２３の流路ｍ―ｎを通って第二試料採取容器２６に導入され、第二試料採取容器２６内に充填される。さらに、ガスは第二六方切替バルブ２３の流路ｑ―ｒを通って第三六方切替バルブ２４に導入される。
キャリアガスは、第二六方切替バルブ２３の流路ｏ―ｐを通って第二分析器２９に導入される。
【００４６】
第三六方切替バルブ２４に導入されたガスは、第三六方切替バルブ２４の流路ｓ―ｔを通って第三試料採取容器２７に導入され、第三試料採取容器２７内に充填される。さらに、ガスは第三六方切替バルブ２４の流路ｗ―ｘを通って系外に放出される。
キャリアガスは、第三六方切替バルブ２４の流路ｕ―ｖを通って第三分析器３０に導入される。
【００４７】
測定過程では、充填過程から、第一六方切替バルブ２２、第二六方切替バルブ２３、第三六方切替バルブ２４が、６０°回転（どちら回転でもよいが、ここでは時計回りに回転する例が説明される）する。
この場合、キャリアガスが、第一六方切替バルブ２２の流路ｊ−ｉを通って、第一試料採取容器２５に導入され、第一試料採取容器２５内のガスを押し出して、第一六方切替バルブ２２の流路ｌ−ｋを通って、第一分析器２８に導入され、測定が行われる。試料ガスは第一六方切替バルブ２２の流路ｈ−ｇを通って第二六方切替バルブ２３に導入される。
【００４８】
さらに、第二六方切替バルブ２３では、キャリアガスが、第二六方切替バルブ２３の流路ｐ−ｏを通って、第二試料採取容器２６に導入され、第二試料採取容器２６内のガスを押し出して、第二六方切替バルブ２３の流路ｒ−ｑを通って、第二分析器２９に導入され、測定が行われる。第一六方切替バルブ２２からの試料ガスは第二六方切替バルブ２３の流路ｎ−ｍを通って第三六方切替バルブ２４に導入される
【００４９】
さらに、第三六方切替バルブ２４では、キャリアガスが、第三六方切替バルブ２４の流路ｖ−ｕを通って、第三試料採取容器２７に導入され、第三試料採取容器２７内のガスを押し出して、第三六方切替バルブ２４の流路ｘ−ｗを通って、第三分析器３０に導入され、測定が行われる。第二六方切替バルブ２３からの試料ガスは第三六方切替バルブ２４の流路ｔ−ｓを通って系外に放出される。
【００５０】
測定過程が終了すると、六方切替バルブ２２、２３、２４は再度、６０°回転して、充填過程となり、試料ガスを試料採取容器２５、２６、２７内に充填する。
上記のように充填過程と、測定過程を所定の時間で繰り返す。ただし、充填過程は、試料ガスが、測定過程で試料採取容器２２、２３、２４内に導入されたキャリアガスと概ね完全に置換される時間だけ継続することが好ましい。
【００５１】
上記の流路切替機構２１を備えることで、測定する炭化水素成分に合わせた分析器２８、２９、３０を使用することができる。このことにより、一種類の分析器では測定できないもしくは、測定の精度もしくは効率が悪い複数種類の炭化水素成分を、精度もしくは効率よく測定することができる。
【００５２】
（実施の形態３）
次に、実施の形態１に、ダスト捕集用円筒濾紙４の捕集されたダストを除去するための逆洗機構が追加された実施の形態が示される。
図３は、ダスト捕集用円筒濾紙４の逆洗機構を具備した炭化水素分析装置の一部を示す。図３において、実施の形態１と同じ部位には同じ番号が付され、同じ部位の説明は省略される。
【００５３】
図３には炭化水素分析装置の一部として、ガス採集管２、ストップバルブ３、排出分岐管３１、排出バルブ３２、排出配管３３、ダスト捕集用円筒濾紙４、円筒濾紙ホルダ５、第一ヒータ６、第一温度調整器７、洗浄ガス導入分岐管３４、洗浄ガス導入バルブ３５、洗浄ガス導入管３６、洗浄ガスボンベ３９、圧力調整器３８、ストップバルブ３７、高沸点炭化水素用円筒濾紙８、高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９、第二ヒータ１０、第二温度調整器１１が示される。
【００５４】
排出分岐管３１は、ストップバルブ３と円筒濾紙ホルダ５の間に設置され、さらに途中に分岐を有し、分岐の先に排出バルブ３２が設置される。排出バルブ３２の排出分岐管３１に接続される端と反対の端には、排出配管３３が接続される。さらに、排出配管３３は、系外のガス処理設備などに接続されている。
洗浄ガス導入分岐管３４は、円筒濾紙ホルダ５とストップバルブ３７の間に設置され、さらに途中に分岐を有し、分岐の先に洗浄ガス導入バルブ３５が設置される。洗浄ガス導入バルブ３５の洗浄ガス導入分岐管３４と接続される端と反対の端には、洗浄ガス導入管３６が接続される。
洗浄ガス導入管３６は、洗浄ガス導入バルブ３５と洗浄ガスボンベ３９を接続する。
洗浄ガスボンベ３９は、窒素ガスに代表される洗浄ガスを供給する。圧力調整器３８は洗浄ガスの供給圧力を調整する。
【００５５】
ガス路１からのガス測定時には、ストップバルブ３、ストップバルブ３７が開となり、排出バルブ３２と洗浄ガス導入バルブ３５が閉となる。ガス採集管２から導入されたガスは、円筒濾紙ホルダ５、高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９を経て、流路切替機構（図示なし）に流れて、分析器（図示なし）に導入されて、測定が行われる。
円筒濾紙ホルダ５の上下流に設置された圧力計で、円筒濾紙ホルダ５での圧力損失が所定の値以上になった場合、ダスト捕集用円筒濾紙４が捕集したダストで閉塞したと判断され、逆洗が行われる。所定の時間ごとに逆洗を実施するようにすることもできる。
逆洗を行う逆洗工程では、ストップバルブ３、ストップバルブ３７が閉じられ、排出バルブ３２と洗浄ガス導入バルブ３５が開となる。
これにより、洗浄ガスが、洗浄ガスボンベ３９から、洗浄ガス導入管３６、洗浄ガス導入バルブ３５、洗浄ガス導入分岐管３４を経て、円筒濾紙ホルダ５に導入され、ダスト捕集用円筒濾紙４に通常の流れとは逆方向から流れて捕集されているダストを除去する。洗浄ガスと除去されたダストは、排出分岐管３１、排出バルブ３２を経て、排出配管３３から排出される。
【００５６】
なお、ガス路１の圧力が低い場合は、排出分岐管３１、排出バルブ３２、排出配管３３が設置されず、ストップバルブ３が開となり、洗浄ガスと除去されたダストが、ガス路１内に排出される場合がある。
【００５７】
上記の逆洗工程の間は、ガス路１からガスはサンプリングされず、ガスの測定は中断される。
【００５８】
なお、ストップバルブ３、ストップバルブ３７、排出バルブ３２、洗浄ガス導入バルブ３５は電動バルブ等の自動開閉バルブの場合がある。さらに制御装置（図示なし）を具備し、円筒濾紙ホルダ５の圧損を検出する圧力計（図示なし）からの信号により制御装置が、ストップバルブ３、ストップバルブ３７、排出バルブ３２、洗浄ガス導入バルブ３５の開閉を制御することにより、自動的に逆洗工程を行うことができるように構成することもできる。
逆洗工程と通常の状態（測定を実施する状態）の切替のため、作業員がストップバルブ３、ストップバルブ３７、排出バルブ３２、洗浄ガス導入バルブ３５の開閉をすることもできる。
【００５９】
なお、第一ヒータ６は、ガス採集管２、ストップバルブ３、排出分岐管３１、排出バルブ３２、円筒濾紙ホルダ５、洗浄ガス導入分岐管３４、洗浄ガス導入バルブ３５を、ガス中に含まれる炭化水素成分の沸点以上の第一温度に加熱することが好ましい。
第二ヒータ１０は、ストップバルブ３７を、第一温度より低く、かつ高沸点炭化水素用円筒濾紙８で捕捉されない炭化水素成分の沸点より高い第二温度に加熱することが好ましい。
【００６０】
なお、洗浄ガスの代わりに、圧入される洗浄液が使用される場合がある。洗浄液を使用する場合は、洗浄工程の最後に洗浄液がブローされることが好ましい。
【００６１】
なお、本実施の形態では、実施の形態１で説明された流路切替機構１３もしくは実施の形態２で説明された流路切替機構２１を使用することができる。
【００６２】
なお、洗浄ガスボンベ３９の代わりにコンプレッサーを使用することもできる。
【００６３】
上記のように、ダスト捕集用円筒濾紙４を逆洗することにより、ダスト捕集用円筒濾紙４の詰まりを防止することができる。このため、連続的に長期間の測定が可能となる。
【００６４】
なお、本実施例では、ダスト捕集用円筒濾紙４および円筒濾紙ホルダ５、高沸点炭化水素用円筒濾紙８および高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９がの例が示されているが、固体のダスト、固体もしくは液体の炭化水素成分を捕集できるものであれば、上記の形状に限定されない。さらに、ダスト捕集用円筒濾紙４およびその代用品は逆洗可能な強度および構造を有すれば、上記の形状に限定されない。
【００６５】
（実施の形態４）
次に、実施の形態１に、高沸点炭化水素用円筒濾紙８に捕集された高沸点炭化水素成分を除去するための逆洗機構が追加された実施の形態が示される。
図４は、高沸点炭化水素用円筒濾紙８の逆洗機構を具備した炭化水素分析装置の一部を示す。図４において、実施の形態１と同じ部位には同じ番号が付され、同じ部位の説明は省略される。
【００６６】
図４には炭化水素分析装置の一部として、ガス採集管２、ストップバルブ３、ダスト捕集用円筒濾紙４、円筒濾紙ホルダ５、ストップバルブ４０、排出分岐管４１、排出バルブ４２、排出管４３、第一ヒータ６、第一温度調整器７、高沸点炭化水素用円筒濾紙８、高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９、洗浄ガス導入分岐管４４、洗浄ガス導入バルブ４７、洗浄ガス導入管４８、洗浄ガスボンベ５０、圧力調整器４９、ストップバルブ４５、第二ヒータ１０、第二温度調整器１１、配管１２が示される。
【００６７】
排出分岐管４１は、ストップバルブ４０と高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９の間に設置され、さらに途中に分岐を有し、分岐の先に排出バルブ４２が設置される。排出バルブ４２の排出分岐管４１に接続される端と反対の端には、排出配管４３が接続される。さらに、排出配管４３は、系外のガス処理設備などに接続される。
洗浄ガス導入分岐管４４は、高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９とストップバルブ４５の間に設置され、さらに途中に分岐を有し、分岐の先に洗浄ガス導入バルブ４７が設置される。洗浄ガス導入バルブ４７の洗浄ガス導入分岐管４４と接続される端と反対の端には、洗浄ガス導入管４８が接続される。
洗浄ガス導入管４８は、洗浄ガス導入バルブ４７と洗浄ガスボンベ５０を接続する。
洗浄ガスボンベ５０は、窒素ガスに代表される洗浄ガスを供給する。圧力調整器４９は洗浄ガスの供給圧力を調整する。
【００６８】
ガス路１からのガス測定時には、ストップバルブ３、ストップバルブ４０、およびストップバルブ４５が開となり、排出バルブ４２と洗浄ガス導入バルブ４７が閉となる。ガス採集管２から導入されたガスは、円筒濾紙ホルダ５、高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９を経て、流路切替機構（図示なし）に流れて、分析器（図示なし）に導入されて、測定が行われる。
高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９の上下流に設置された圧力計で、高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９での圧力損失が所定の値以上になった場合、高沸点炭化水素用円筒濾紙８が捕集した高沸点炭化水素成分で閉塞したと判断され、逆洗が行われる。
逆洗を行う逆洗工程では、ストップバルブ４０、ストップバルブ４５が閉じられ、排出バルブ４２と洗浄ガス導入バルブ４７が開となる。
これにより、洗浄ガスが、洗浄ガスボンベ５０から、洗浄ガス導入管４８、洗浄ガス導入バルブ４７、洗浄ガス導入分岐管４４を経て、高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９に導入され、高沸点炭化水素用円筒濾紙８に通常の流れとは逆方向から流れて捕集されている高沸点炭化水素成分を除去する。洗浄ガスと除去された高沸点炭化水素成分は、排出分岐管４１、排出バルブ４２を経て、排出配管４３から排出される。
【００６９】
なお、排出配管４３が分析計（図示なし）に接続され、除去された高沸点炭化水素成分の分析が行われる場合がある。さらに、逆洗工程が定期的に行われることで、高沸点炭化水素成分の、ガス中の濃度を近似計算することができる。
【００７０】
上記の逆洗工程の間は、ガス路１からガスはサンプリングされず、ガスの測定は中断される。
【００７１】
なお、ストップバルブ４０、ストップバルブ４５、排出バルブ４２、洗浄ガス導入バルブ４７は電動バルブ等の自動開閉バルブの場合がある。さらに制御装置（図示なし）を具備し、高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９の圧損を検出する圧力計（図示なし）からの信号により制御装置が、ストップバルブ４０、ストップバルブ４５、排出バルブ４２、洗浄ガス導入バルブ４７の開閉を制御することにより、自動的に逆洗工程を行うことができるように構成することもできる。
逆洗工程と通常の状態（測定を実施する状態）の切替のため、作業員がストップバルブ４０、ストップバルブ４５、排出バルブ４２、洗浄ガス導入バルブ４７の開閉をすることもできる。
【００７２】
なお、第一ヒータ６は、ガス採集管２、ストップバルブ３、円筒濾紙ホルダ５、ストップバルブ４０、排出分岐管４１、排出バルブ４２、をガス中に含まれる炭化水素成分の沸点以上の第一温度に加熱することが好ましい。
第二ヒータ１０は、高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９より下流を、第一温度より低く、かつ高沸点炭化水素用円筒濾紙８で捕捉されない炭化水素成分の沸点より高い第二温度に加熱することが好ましい。
さらに、逆洗を行う場合は、高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９の温度が、第二温度より高く、望ましくは第一温度より高く加熱されることが、高沸点炭化水素用円筒濾紙８に捕捉された炭化水素成分を軟化もしくは気化させて、洗浄の効率を上げるために望ましい。
【００７３】
なお、洗浄ガスの代わりに、圧入される洗浄液、もしくは高沸点炭化水素用円筒濾紙８に捕捉された高沸点炭化水素成分を溶解する溶解溶液が使用される場合がある。洗浄液もしくは溶解溶液を使用する場合は、洗浄工程の最後に液がブローされることが好ましい。
【００７４】
なお、本実施の形態では、実施の形態１で説明された流路切替機構１３もしくは実施の形態２で説明された流路切替機構２１を使用することができる。
【００７５】
なお、洗浄ガスボンベ５０の代わりにコンプレッサーを使用することもできる。
【００７６】
上記のように、高沸点炭化水素用円筒濾紙８を逆洗することにより、高沸点炭化水素用円筒濾紙８の詰まりを防止することができる。このため、連続的に長期間の測定が可能となる。
さらに、高沸点炭化水素成分の測定をすることができる場合がある。
【００７７】
なお、本実施例では、ダスト捕集用円筒濾紙４および円筒濾紙ホルダ５、高沸点炭化水素用円筒濾紙８および高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９がの例が示されているが、固体のダスト、固体もしくは液体の炭化水素成分を捕集できるものであれば、上記の形状に限定されない。さらに、高沸点炭化水素用円筒濾紙８およびその代用品は逆洗可能な強度および構造を有すれば、上記の形状に限定されない。
【００７８】
（実施の形態５）
本実施の形態では、高沸点炭化水素用円筒濾紙８に捕集された高沸点炭化水素成分を、溶媒により洗浄、除去する手段と、排出される溶媒に含まれる高沸点炭化水素成分を測定する手段を示す。
図５は、実施の形態１に、高沸点炭化水素用円筒濾紙８を溶媒で洗浄する機構と、洗浄後の溶媒に含まれる高沸点炭化水素成分を測定する機構を具備した炭化水素分析装置を示す。
図５において、実施の形態１と同じ部位には同じ番号が付され、同じ部位の説明は省略される。さらに、図５において流路切替機構２１および分析器２８、２９、３０は、実施の形態２で説明された機構を具備している。実施の形態２で説明された流路切替機構２１および分析器２８、２９、３０の説明は省略される。ただし、流路切替機構２１および分析器２８、２９、３０は実施の形態２の形態に限定されず。実施の形態１で説明された流路切替機構１３および分析器１８でもよい。
【００７９】
図５の炭化水素分析装置は、ガス採集管２、ストップバルブ３、ダスト捕集用円筒濾紙４を具備する円筒濾紙ホルダ５、ストップバルブ４０、溶媒導入分岐管、溶媒導入バルブ５１、溶媒移送ポンプ５５、溶媒５６が入れられる溶媒槽５７、高沸点炭化水素用円筒濾紙８を具備する高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９、排出溶媒分岐管、排出溶媒バルブ５２、排出溶媒槽５９、排出溶媒移送ポンプ５４、溶媒分配機構６０、分析器６１、排水バルブ５３、ストップバルブ４５、流路切替機構２１および分析器２８、２９、３０を備える。
【００８０】
ヒータは図示されていないが、第一ヒータ（図示なし）が、ガス採集管２から高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９の上流まで、および溶媒導入バルブ５１までを、ガスに含まれる炭化水素成分の沸点以上の第一温度まで加熱している。
さらに、第二ヒータ（図示なし）が、高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９から分析器２８、２９、３０上流まで、および排出溶媒バルブ５２までを、第一温度より低く、かつ高沸点炭化水素用円筒濾紙８で捕捉されない炭化水素成分の沸点以上の第二温度に加熱している。
【００８１】
溶媒は、高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９に捕捉されている高沸点炭化水素成分を溶解する溶媒で、二硫化炭素もしくはトルエンに代表される。
【００８２】
通常の測定状態では、ストップバルブ３、ストップバルブ４０、ストップバルブ４５が開で、溶媒導入バルブ５１、排出溶媒バルブ５２が閉である。
測定状態では、ガス採集管２から導入されたガスが、円筒濾紙ホルダ５を経てダスト捕集用円筒濾紙４でダストが除去され、高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９を経て高沸点炭化水素用円筒濾紙８で高沸点炭化水素成分が除去され、流路切替機構２１で分配され、分析器２８、２９、３０で測定が行われる。
【００８３】
具体的には、第一分析器２８は熱伝導度検出器付ガスクロマトグラフで、メタンを測定する。第二分析器２９は、パックドカラムを有する水素炎イオン化検出器付ガスクロマトグラフで、エタンからヘキサンを測定する。第三分析器３０は、キャピラリカラムを有する水素炎イオン化検出器付ガスクロマトグラフで、ベンゼンからナフタレンを測定する。
【００８４】
高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９の圧力損失が規定値以上となった時、若しくは定期的に、高沸点炭化水素用円筒濾紙８を洗浄する洗浄工程が行われる。
洗浄工程では、ストップバルブ４０、ストップバルブ４５が閉となり、溶媒導入バルブ５１、排出溶媒バルブ５２が開となる。
さらに、溶媒槽５７から溶媒５６が、溶媒移送ポンプ５５により移送され、高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９に導入される。溶媒５６は、高沸点炭化水素用円筒濾紙８が捕捉している高沸点炭化水素成分を溶解し、排出溶媒バルブ５２を経て排出溶媒槽５９に溜まる。
【００８５】
高沸点炭化水素成分の測定を行う場合には排出溶媒槽５９に溜まった洗浄後の溶媒を、排出溶媒移送ポンプ５４で溶媒分配機構６０に移送し、分析器６１で測定が行われる。分析器６１として、水素炎イオン化検出器付ガスクロマトグラフを使用することができる。
【００８６】
定期的に、洗浄工程を行い、洗浄する溶媒の量を一定にし、洗浄工程ごとに排出溶媒槽５９から溜まった溶媒を、排水バルブ５３を開にして排出することで、定性的にガス中の高沸点炭化水素成分の濃度を測定することができる。さらに、別途測定した比較表などを参照することにより、定量的にガス中の高沸点炭化水素成分の濃度を算出することができる。
【００８７】
なお、本実施例では、高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９の上流から溶媒５６を導入しているが、溶媒が溜まらない構造であれば、高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９の下流から溶媒５６を導入し、上流から排出することもできる。
【００８８】
上記の実施の形態を実施することにより、高沸点炭化水素用円筒濾紙８の洗浄が可能である。このため、連続的に長期間の測定が可能となる。
さらに、ガス中の高沸点炭化水素成分の濃度を測定することができる。
【００８９】
なお、本実施例では、ダスト捕集用円筒濾紙４および円筒濾紙ホルダ５、高沸点炭化水素用円筒濾紙８および高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９がの例が示されているが、固体のダスト、固体もしくは液体の炭化水素成分を捕集できるものであれば、上記の形状に限定されない。さらに、高沸点炭化水素用円筒濾紙８およびその代用品は洗浄可能な強度および構造を有すれば、上記の形状に限定されない。
【００９０】
（実施の形態６）
本実施の形態では、高沸点炭化水素用円筒濾紙８および高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９を設置せず、代わりに吸収溶液にガスを通して炭化水素成分の一部の成分を捕集する例が示される。吸収溶液に捕集された炭化水素成分は、吸収溶液内の成分が測定されることにより測定が行われる。吸収溶液に捕集されなかった炭化水素成分は、別途、分析器に導入されることで測定が行われる。
【００９１】
図６は、実施の形態１の高沸点炭化水素用円筒濾紙８と高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９の代わりに、吸収溶液槽６６が設置され、さらに炭化水素成分を吸収した吸収溶液を分析する機構（７３、７４、７５、７６）と、新しい吸収溶液を供給する機構（７１、７０、６９）を具備した炭化水素分析装置を示す。
図６において、実施の形態１と同じ部位には同じ番号が付され、同じ部位の説明は省略される。
【００９２】
図６の炭化水素分析装置は、ガス採集管２、ストップバルブ３、ダスト捕集用円筒濾紙４を具備する円筒濾紙ホルダ５、ストップバルブ４０、吸収溶液槽６６、ストップバルブ４５、流路切替機構１３、分析器１８、吸収溶液供給槽７１、吸収溶液供給ポンプ７０、吸収溶液供給バルブ６９、吸収溶液排出バルブ７３、吸収溶液排出ポンプ７４、吸収溶液流路切替機構７５、分析器７６、排水バルブ６８を具備する。
【００９３】
ヒータは図示されていないが、第一ヒータ（図示なし）が、ガス採集管２から吸収溶液槽６６の上流までを、ガスに含まれる炭化水素成分の沸点以上の第一温度まで加熱している。
吸収溶液６７は、通常、常温で使用されるので、吸収溶液６７の下流からは加熱されない。
【００９４】
通常の測定状態では、ストップバルブ３、ストップバルブ４０、ストップバルブ４５が開となり、吸収溶液供給バルブ６９、吸収溶液排出バルブ７３、排水バルブ６８が閉である。
ガス採集管２から導入されたガスは、円筒濾紙ホルダ５を通過して、ダスト捕集用円筒濾紙４でダストが除去される。円筒濾紙ホルダ５は、ガスに含まれる炭化水素成分の沸点より高い温度に加熱されているので、炭化水素成分はダスト捕集用円筒濾紙４を通過し、吸収溶液槽６６に導入される。
吸収溶液槽６６は、概ね常温のため、概ね常温で凝縮もしくは凝固する炭化水素成分は、吸収溶液に溶解する。または液体もしくは固体となり捕集される。
吸収溶液で捕集されないガスは、流路切替機構１３を経て、分析器１８に導入され、分析される。
吸収溶液で捕集されないガスは、常温でガスの炭化水素成分、例えば、メタン、エタンであるので、分析器１８として水素炎イオン化検出器付ガスクロマトグラフが使用されることが好ましい。
吸収溶液６７（７２）は、二硫化炭素、クロロホルム等の炭化水素吸収溶液である。吸収溶液槽６６は、一定量の吸収溶液６７をため、外部から氷浴や冷却水で冷却される場合がある。
【００９５】
通常の測定状態を一定時間経過後、吸収溶液分析工程が実施される。
ストップバルブ４０が開となり、吸収溶液排出ポンプ７４が稼動して、炭化水素成分の一部の成分を含む吸収溶液６７が、吸収溶液槽６６から吸収溶液流路切替機構７５を経て分析器７６に導入され、分析される。
吸収溶液分析工程後には、吸収溶液排出工程が実施される。
吸収溶液排出工程では、吸収溶液排出ポンプ７４が停止し、ストップバルブ４０が閉となり、排水バルブ６８が開となって、吸収溶液槽６６中の吸収溶液６７が排出される。
吸収溶液排出工程後に、吸収溶液供給工程が実施される。
吸収溶液供給工程では、排水バルブ６８が閉となり、吸収溶液供給バルブ６９が開となり、吸収溶液供給ポンプ７０が稼動して、吸収溶液供給槽７１から新たな吸収溶液７２が、吸収溶液槽６６に一定量供給される。
【００９６】
吸収溶液排出工程後には、吸収溶液供給バルブ６９が閉となり、吸収溶液供給ポンプ７０が停止して、ストップバルブ４０、ストップバルブ４５が開となり、通常の測定状態となる。
上記のように、通常の測定状態、吸収溶液分析工程、吸収溶液排出工程、吸収溶液供給工程が繰り返されることで、概ね連続的、および自動的に測定を行うことができる。
【００９７】
なお、上記のストップバルブ３、ストップバルブ４０、ストップバルブ４５、吸収溶液供給バルブ６９、吸収溶液排出バルブ７３、排水バルブ６８は、電動弁などの自動開閉弁の場合がある。さらに、制御装置（図示なし）を具備し、制御装置はストップバルブ３、ストップバルブ４０、ストップバルブ４５、吸収溶液供給バルブ６９、吸収溶液排出バルブ７３、排水バルブ６８の開閉を制御し、さらに、吸収溶液供給ポンプ７０、吸収溶液排出ポンプ７４の稼動および停止の制御をする場合がある。
【００９８】
さらに、実施の形態２で説明された、ダスト捕集用円筒濾紙４の逆洗機構を備える場合がある。
【００９９】
吸収溶液槽６６に吸収溶液７２が、一定量供給され、吸収溶液槽６６に定期的にガスが導入されることで、定性的にガス中の吸収溶液槽６６で吸収される炭化水素成分濃度を測定することができる。さらに、マニュアルで測定した測定値と、分析器７６で測定された炭化水素成分濃度の比較表を作成し、比較することで、ガス中の吸収溶液槽６６で吸収される炭化水素成分濃度を定量的に測定することができる。
【０１００】
上記の実施の形態を実施することにより、ダストと閉塞原因となる炭化水素が捕捉でき、配管の閉塞を防止できる。このため、連続的に長期間の測定が可能となる。
さらに、吸収溶液で捕捉した炭化水素を測定することができる。
【０１０１】
【発明の効果】
本発明の炭化水素分析装置は、効率よく連続的にガス中の炭化水素成分を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、実施の形態１の炭化水素分析装置の構成を示す。
【図２】図２は、実施の形態２の炭化水素分析装置の構成を示す。
【図３】図３は、実施の形態３の炭化水素分析装置の構成を示す。
【図４】図４は、実施の形態４の炭化水素分析装置の構成を示す。
【図５】図５は、実施の形態５の炭化水素分析装置の構成を示す。
【図６】図６は、実施の形態６の炭化水素分析装置の構成を示す。
【図７】図７は、従来の炭化水素分析装置の構成を示す。
【符号の説明】
１ ガス路
２ ガス採集管
３ ストップバルブ
４ ダスト捕集用円筒濾紙
５ 円筒濾紙ホルダ
６ 第一ヒータ
７ 第一温度調整器
８ 高沸点炭化水素用円筒濾紙
９ 高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ
１０ 第二ヒータ
１１ 第二温度調整器
１２ 配管
１３ 流路切替機構
１４ 六方切替バルブ
１５ 試料採取容器
１６ 圧力調整器
１７ キャリアガスボンベ
１８ 分析器
２１ 流路切替機構
２２ 第一六方切替バルブ
２３ 第二六方切替バルブ
２４ 第三六方切替バルブ
２５ 第一試料採取容器
２６ 第二試料採取容器
２７ 第三試料採取容器
２８ 第一分析器
２９ 第二分析器
３０ 第三分析器
３１ 排出分岐管
３２ 排出バルブ
３３ 排出配管、
３４ 洗浄ガス導入分岐管
３５ 洗浄ガス導入バルブ
３６ 洗浄ガス導入管
３７ ストップバルブ
３８ 圧力調整器
３９ 洗浄ガスボンベ
４１ 排出分岐管
４２ 排出バルブ
４３ 排出管
４４ 洗浄ガス導入分岐管
４５ ストップバルブ
４７ 洗浄ガス導入バルブ
４８ 洗浄ガス導入管
４９ 圧力調整器
５０ 洗浄ガスボンベ
５１ 溶媒導入バルブ
５２ 排出溶媒バルブ
５３ 排水バルブ
５４ 排出溶媒移送ポンプ
５５ 溶媒移送ポンプ
５６ 溶媒
５７ 溶媒槽
５９ 排出溶媒槽
６０ 溶媒分配機構
６１ 分析器
６６ 吸収溶液槽
６８ 排水バルブ
６９ 吸収溶液供給バルブ
７０ 吸収溶液供給ポンプ
７１ 吸収溶液供給槽
７３ 吸収溶液排出バルブ
７４ 吸収溶液排出ポンプ
７５ 吸収溶液流路切替機構
７６ 分析器
【発明の属する技術分野】
本発明は、炭化水素分析装置に関し、特に連続的にサンプリングされたガスに含まれる炭化水素成分を効率よく分析する炭化水素分析装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
石炭ガス化プラントの燃料ガス、重油ガス化プラントの燃料ガス、もしくは炭化水素を燃焼させるボイラや火炉の排気ガスなどのガスに含まれる炭化水素成分を測定するために炭化水素分析装置が使用される場合がある。
測定されるガスは、さまざまな分子量および沸点を有する炭化水素成分を含む場合がある。
燃料ガスに含まれる炭化水素成分の測定は、燃料ガスの性状確認および、下流のタービンなどに流れると問題が発生する可能性がある高沸点の炭化水素成分の濃度を測定するために実施される場合がある。
排気ガスに含まれる炭化水素成分の測定は、炭化水素成分が光化学スモッグの原因になることから環境保持のための基準値を守るように炭化水素成分の濃度を測定し確認するために実施される場合がある。
【０００３】
図７に従来のガスで実施されている炭化水素分析装置の例が説明される。
従来の炭化水素分析装置は、ガス採集管１０２、ストップバルブ１０３、ダスト捕集用円筒濾紙１０４、円筒濾紙ホルダ１０５、断熱材およびヒータ１０６、温度調整器１０７、配管１０８、断熱材およびヒータ１０９、温度調整器１１０、流路切替機構１１１、圧力調整器１１４、キャリアガス（Ｎ２など）ボンベ１１５、分析器１１６を含む。
【０００４】
分析器１１６は、水素炎イオン化検出器あるいは熱伝導度検出器付きガスクロマトグラフである。燃料ガス等に含まれる高濃度のメタンを測定する場合は、熱伝導度検出器付きガスクロマトグラフの検出器をより低感度の熱伝導度検出器にする場合がある。
流路切替機構１１１は、六方切替バルブ１１２と試料採取容器１１３を具備する。
【０００５】
ガス採取管１０２は、ガス路１０１を通過するガスの一部を、ストップバルブ１０３を介して、ダスト捕集用円筒濾紙１０４が取り付けられた円筒濾紙ホルダ１０５に導入する。
ダスト捕集用円筒濾紙１０４は、ガス中のダストを除去する。ガス採取管１０２、ストップバルブ１０３、円筒濾紙ホルダ１０５はヒータ１０６で所定の温度に加熱されているが、所定の温度以上の高沸点を有する炭化水素成分（以後、高沸点炭化水素成分）が、ダスト捕集用円筒濾紙１０４で、除去される場合がある。
ダストおよび高沸点炭化水素成分が除去されたガスは、配管１０８を通って流路切替機構１１１に導入される。配管１０８は、ヒータ１０９で所定温度以上に加熱される。
流路切替機構１１１に導入されたガスは、六方切替バルブ１１２の流路ａ―ｂを通って試料採取容器１１３に導入され、試料採取容器１１３内に充満し、さらに、六方切替バルブ１１２の流路ｅ―ｆを通って系外に放出される。キャリアガスは、六方切替バルブ１１２の流路ｃ―ｄを通って分析器１１６に導入される。
測定時には、六方切替バルブ１１２が６０°回転（ここでは時計回りに回転する例が説明される）する。この場合、キャリアガスが、流路ｄ−ｃを通って、試料採取容器１１３に導入され、試料採取容器１１３内のガスを押し出して、六方切替バルブ１１２の流路ｆ−ｅを通って、分析器１１６に導入され、測定が行われる。配管１０８からのガスは六方切替バルブ１１２の流路ｂ−ａを通って系外に放出される。
流路切替機構１１１も、ヒータ（図示なし）を具備し、既定温度以上に加熱される。
【０００６】
このような装置を使用して、沸点が１００℃以下の炭化水素成分（メタン、ヘキサンなど）を測定する場合は、ヒータ１０６、１０９等で、ガス採取管１０２、ストップバルブ１０３、円筒濾紙ホルダ１０５、配管１０８、流路切替機構１１１が、１００℃以上、例えば１５０℃程度に加熱される。沸点がさらに高い炭化水素成分を測定する場合は、その炭化水素成分の沸点以上に加熱される場合がある。
しかし、分析器までの高温に加熱することは効率が悪い。
【０００７】
このため、インデン（沸点１８２℃）やナフタレン（沸点２１８℃）などの１５０〜２２０℃程度の沸点を有する炭化水素成分を含む場合は、ガス採取管１０２、ストップバルブ１０３、円筒濾紙ホルダ１０５を、ヒータ１０６で沸点以上に加熱するとともに、円筒濾紙ホルダ１０５の下流に試料ガス採取容器（図示せず）を設けてガスを採取し、作業者が試料ガス採取容器を取り外して、試料ガス採取容器内のガスを、別のガスクロマトグラフで測定する場合があった。
上記の方法では、ガス中の１５０℃以上の沸点を有する炭化水素成分を測定する場合は、バッチ処理となり、測定装置で自動的もしくは連続的に測定を行うことができない場合があった。
さらに、上記の方法では、ガス中に広い範囲の沸点を有する炭化水素成分が含まれる場合、沸点の範囲毎に測定対象を分け、個別にサンプリングポイントを設け、各々にガス採取管１０２、ストップバルブ１０３、円筒濾紙ホルダ１０５を、設ける場合があった。
【０００８】
さらに、炭化水素は、沸点の範囲により異なる分析器を使用して測定することが、効率および精度がよいため好ましい。具体的には、メタンを測定する場合は、熱伝導度検出器付ガスクロマトグラフで測定されることが好ましい。エタン、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン（沸点６８℃）等の沸点が低い炭化水素成分は、パックドカラムを有する水素炎イオン化検出器付ガスクロマトグラフで測定されることが好ましい。ベンゼン、トルエン、キシレン、インデン、ナフタレン（沸点、２１８℃）等の炭化水素成分は、キャピラリカラムを有する水素炎イオン化検出器付ガスクロマトグラフで測定されることが好ましい。
【０００９】
さらに、１５０℃より高い炭化水素成分がある場合は、ヒータ１０６、１０９の加熱温度が高くなり効率が悪くなる上、配管１０８や流路切替機構１１１が詰まりやすくなる場合がある。
【００１０】
サンプルガス源に接続されるサンプルガス流路を３つのサンプルガス流路に分岐し、第１サンプルガス流路を水素炎イオン化検出器に接続する一方、第２サンプルガス流路にサンプルガスに含まれるメタン以外の炭化水素を除去処理するカッターを設けると共に、第３サンプルガス流路にサンプルガスに含まれる全炭化水素を除去処理するカッターを設け、さらに、第２サンプルガス流路および第３サンプルガス流路に跨がって設けられるガス切換え供給部によって、第２サンプルガス流路を流れる処理後のサンプルガスと第３サンプルガス流路を流れる処理後のサンプルガスとを、水素炎イオン化検出器の上流側において第１サンプルガス流路内に一定周期で交互に導入して、処理後のサンプルガスの何れかを第１サンプルガス流路を流れる未処理のサンプルガスと共に水素炎イオン化検出器に供給し、そのとき水素炎イオン化検出器から出力される信号を、そのまま同期平滑処理する一方、処理後のサンプルガスを切換える周期と同じ周期で復調した後、同期平滑処理し、これらの処理から得られる信号に基づいて、サンプルガスに含まれる全炭化水素、メタン、メタン以外の炭化水素の各濃度をそれぞれ連続的に測定できるように構成したことを特徴とする炭化水素分析装置の発明がある（特許文献１）。
【００１１】
燃焼排ガス中に含まれる可燃性未燃物質を酸化させる酸化手段を備えた第１サンプルガスラインと、可燃性未燃物質のうちの特定の未燃炭化水素を分離する分離手段および特定の未燃炭化水素が分離された残りの可燃性未燃物質を酸化させる酸化手段を備えた第２サンプルガスラインと、両サンプルガスラインの下流側に設けられ、両サンプルガスラインをそれぞれ経た燃焼排ガスが導入され、差量ガス濃度測定を行うガス分析計とから構成されたことを特徴とする燃焼排ガス中の未燃炭化水素分析装置の発明がある（特許文献２）。
【００１２】
【特許文献１】
特開平０５―２２３７８２号公報
【特許文献２】
特開平０５―８００４３号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、効率よく連続的にガス中の炭化水素成分を測定することができる炭化水素分析装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
以下に、［発明の実施の形態］で使用する番号・符号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号・符号は、［特許請求の範囲］の記載と［発明の実施の形態］の記載との対応関係を明らかにするために付加されたものであるが、［特許請求の範囲］に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【００１５】
ガス中の炭化水素成分を分析する炭化水素分析装置において、本発明の炭化水素分析装置は、ガス中のダストを除去するダスト除去装置（４、５）と、ダスト除去装置（４、５）の温度を調整する第一温度調整装置（６、７）と、ダスト除去装置（４、５）の下流に設置され、予め設定される既定温度より高い沸点をもつ高沸点炭化水素成分を捕捉し、既定温度より低い沸点をもつ低沸点炭化水素成分を通過させる高沸点炭化水素捕集装置（８、９）と、高沸点炭化水素捕集装置（８、９）の温度を調整する第二温度調整装置（１０、１１）と、高沸点炭化水素捕集装置（８、９）の下流に設置され、低沸点炭化水素成分を分析する分析器（１８）と、を具備する。
第一温度調整装置（６、７）は、既定温度より高くなるようにダスト除去装置（４、５）の温度を調整する。
第二温度調整装置（１０、１１）は、既定温度より低く、かつ低沸点炭化水素成分の沸点より高くなるように、高沸点炭化水素捕集装置（８、９）の温度を調整する。第一温度調整装置（６、７）および第二温度調整装置（１０、１１）は、ヒータと温度調整器で構成される場合がある。
高沸点炭化水素捕集装置（８、９）は、液化もしくは固体化した高沸点炭化水素成分を捕捉する。
【００１６】
請求項１に記載された炭化水素分析装置のダスト除去装置（４、５）は、所定の粒径以上の固体を分離するろ過器である。
【００１７】
請求項１または２に記載された炭化水素分析装置の高沸点炭化水素捕集装置（８、９）は、ガス中の固体および液体を分離するろ過器である。高沸点炭化水素捕集装置（８、９）は、濾紙（８）と濾紙ホルダー（９）で構成される場合がある。
【００１８】
請求項１〜３のいずれかに記載された炭化水素分析装置の第一温度調整装置（６、７）および第二温度調整装置（１０、１１）の各々は、ダスト除去装置（４、５）もしくは高沸点炭化水素捕集装置（８、９）を加熱するヒータ（６、１０）と、温度計の測定温度によりヒータの加熱を調整する温度調整器（７、１１）と、を具備する。
【００１９】
本発明の炭化水素分析装置は、さらに、分析器（２８、２９、３０）は測定されるガスに含まれる炭化水素成分の種類もしくは沸点範囲ごとに複数設置され、高沸点炭化水素捕集装置（８、９）と分析器（２８、２９、３０）との間に設置されるガス分配装置（２１）を具備する。
ガス分配装置（２１）は、低沸点炭化水素成分を、分析器（２８、２９、３０）に分配する。
【００２０】
請求項５に記載された炭化水素分析装置に記載されたガス分配装置（２１）は、一定量のガスを捕集する試料採取容器（２５、２６、２７）と、試料採取容器（２５、２６、２７）内のガスを分析器（２８、２９、３０）に送り出すキャリアガスを導入するガスボンベやコンプレッサーに代表されるキャリアガス導入装置と、分析器（２８、２９、３０）毎に設置され、試料採取容器（２５、２６、２７）にガスを導入する流路および試料採取容器（２５、２６、２７）内にキャリアガス導入装置からキャリアガスを導入してガスを分析器（２８、２９、３０）に導入する流路と、を切り替える切替バルブ（２２、２３、２４）とを、具備する。
【００２１】
請求項１〜６のいずれかに記載された炭化水素分析装置は、さらに、ダスト除去装置（４、５）の下流から洗浄ガスもしくは洗浄液を導入する逆洗装置（３５、３６、３８、３９）を具備する。
【００２２】
請求項１〜７のいずれかに記載された炭化水素分析装置は、さらに、高沸点炭化水素捕集装置（８、９）の下流から洗浄ガスもしくは洗浄液を導入する逆洗装置（４７、４８、４９、５０）を具備する。
【００２３】
請求項８に記載された炭化水素分析装置において、逆洗装置（４７、４８、４９、５０）から洗浄ガスもしくは洗浄液を導入して、高沸点炭化水素捕集装置（８、９）を逆洗するときに、第二温度調整装置（１０、１１）は、既定温度より高くなるように高沸点炭化水素捕集装置（８、９）の温度を調整する。
【００２４】
請求項８または９に記載された炭化水素分析装置は、さらに、高沸点炭化水素捕集装置（８、９）を逆洗した洗浄ガスもしくは洗浄液中の、高沸点炭化水素成分を分析する高沸点炭化水素分析器を具備する。
【００２５】
請求項１〜７のいずれかに記載された炭化水素分析装置は、さらに、高沸点炭化水素捕集装置（８、９）の上流から、高沸点炭化水素成分を溶解する溶媒を導入する溶媒導入装置（５１、５５、５７）と、高沸点炭化水素捕集装置（８、９）の下流で、溶媒を捕集する溶媒捕集容器（５９）と、溶媒捕集容器（５９）に捕集された溶媒中の高沸点炭化水素成分を分析する高沸点炭化水素分析器（６１）を具備する。
【００２６】
ガス中の炭化水素成分を測定する炭化水素分析装置において、本発明の炭化水素分析装置は、予め設定される既定温度より高い沸点を有する高沸点炭化水素成分を吸収もしくは溶解し、既定温度より低い沸点を有する低沸点炭化水素成分を通過させる吸収溶液にガスを通過させる吸収溶液槽（６６）と、吸収溶液槽（６６）を通過した低沸点炭化水素成分の濃度を測定する分析器（１８）と、を具備する。
【００２７】
請求項１２に記載された炭化水素分析装置は、さらに、吸収溶液槽（６６）内の吸収溶液に含まれる高沸点炭化水素成分の濃度を測定する高沸点炭化水素分析器（７６）とを具備する。
【００２８】
請求項１２または１３に記載された炭化水素分析装置は、さらに、吸収溶液を排出する排出装置（６８）と、吸収溶液槽（６６）に吸収溶液を供給する供給装置（７２、７０、６９）と、を具備する。
【００２９】
請求項１２〜１４のいずれかに記載された炭化水素分析装置は、さらに、吸収溶液槽（６６）の上流に設置され、ガス中のダストを除去するダスト除去装置（４、５）を具備する。
【００３０】
請求項１５に記載された炭化水素分析装置は、さらに、ダスト除去装置（４、５）の下流から洗浄ガスもしくは洗浄液を導入する逆洗装置（３５、３６、３８、３９）を具備する。
【００３１】
【発明の実施の形態】
添付図面を参照して、本発明による炭化水素分析装置の実施の形態を以下に説明する。
【００３２】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１の炭化水素分析装置の構成を示す。
炭化水素分析装置は、ガス採集管２、ストップバルブ３、ダスト捕集用円筒濾紙４、円筒濾紙ホルダ５、第一ヒータ６、第一温度調整器７、高沸点炭化水素用円筒濾紙８、高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９、第二ヒータ１０、第二温度調整器１１、配管１２、流路切替機構１３、圧力調整器１６、キャリアガス（Ｎ２など）ボンベ１７、分析器１８を含む。
【００３３】
分析器１８は、水素炎イオン化検出器あるいは熱伝導度検出器付きガスクロマトグラフである。燃料ガス等に含まれる高濃度のメタンを測定する場合は、熱伝導度検出器付きガスクロマトグラフの検出器をより低感度の熱伝導度検出器にする場合がある。
流路切替機構１３は、六方切替バルブ１４と試料採取容器１５を具備する。
【００３４】
ガス採取管２は、ガス路１を通過するガスの一部を、ストップバルブ３を介してダスト捕集用円筒濾紙４および円筒濾紙ホルダ５に導入する。
ダスト捕集用円筒濾紙４は円筒濾紙ホルダ５に設置され、ガス中のダストを除去する。ガス採取管２、ストップバルブ３、円筒濾紙ホルダ５は第一ヒータ６で所定の第一温度に加熱される。第一ヒータ６は、第一温度調整器７により制御される。
第一ヒータ３が、ガスを、ガス中に含まれる炭化水素成分の沸点より高い第一温度に加熱することにより、ダスト捕集用円筒濾紙４で炭化水素成分が捕捉されない。また、ガス採取管２から円筒濾紙ホルダ５までの流路で、炭化水素成分の一部が凝縮もしくは凝固して閉塞することを防ぐことができる。さらに、ガス採取管２から円筒濾紙ホルダ５までは流路を短くできるので、加熱する範囲が狭い。
【００３５】
ダストが除去されたガスは、高沸点炭化水素用円筒濾紙８が取り付けられた高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９に導入される。高沸点炭化水素用円筒濾紙８、高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９は、第二ヒータ１０で第一温度より低い第二温度に加熱されている。第二ヒータ１０は、第二温度調整器１１により制御される。
ガス採取管２から円筒濾紙ホルダ５までの流路の第一温度より、高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９の第二温度が低いことにより、ガス中の第二温度より高い沸点を有する炭化水素成分が、凝縮もしくは凝固し、高沸点炭化水素用円筒濾紙８で捕集される。
高沸点炭化水素用円筒濾紙８で第二温度より高い沸点を有する炭化水素成分が捕集されたガスは、配管１２を通って流路切替機構１３に導入される。配管１２は、ヒータ１０で第二温度以上に加熱される。
高沸点炭化水素用円筒濾紙８で第二温度より高い沸点を有する炭化水素成分が捕集されることにより、高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９より下流で、加熱温度を第一温度より低く設定しても、第二温度より高く設定すれば、炭化水素成分の凝縮または凝固による閉塞を防ぐことができる。
高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９から分析器１８までの流路は、長い場合があるので、加熱温度を低く設定できることが好ましい。
【００３６】
第一温度は、ガスに含まれる炭化水素成分の沸点により決められる。
第二温度は、高沸点炭化水素用円筒濾紙８で捕捉したい炭化水素成分の沸点以下に設定される。
【００３７】
流路切替機構１３は、ガス充填過程と、測定過程を切り替える。
ガス充填過程では、流路切替機構１３に導入されたガスは、六方切替バルブ１４の流路ｇ―ｈを通って試料採取容器１５に導入され、試料採取容器１５内に充填され、さらに、余分なガスは六方切替バルブ１４の流路ｋ―ｌを通って系外に放出される。キャリアガスは、六方切替バルブ１４の流路ｉ―ｊを通って分析器１８に導入される。
測定過程には、充填過程から、六方切替バルブ１４が６０°回転（どちら回転でもよいが、ここでは時計回りに回転する例が説明される）する。この場合、キャリアガスが、六方切替バルブ１４の流路ｊ−ｉを通って、試料採取容器１５に導入され、試料採取容器１５内のガスを押し出して、六方切替バルブ１４の流路ｌ−ｋを通って、分析器１８に導入され、測定が行われる。配管１２からのガスは六方切替バルブ１４の流路ｈ−ｇを通って系外に放出される。
測定過程が終了すると、六方切替バルブ１４は再度、６０°回転して、充填過程となり、配管１２からのガスを試料採取容器１５内に充填する。
上記のように充填過程と、測定過程を所定の時間で繰り返す。ただし、充填過程は、ガスが、測定過程で試料採取容器１５内に導入されたキャリアガスと概ね完全に置換される時間だけ継続することが好ましい。
【００３８】
流路切替機構１３は、ヒータ（図示なし）を具備し、第二温度以上に加熱される。
【００３９】
上記のように、高沸点炭化水素用円筒濾紙８および高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９を設け、第二温度に制御することにより、第二温度より沸点が高い炭化水素成分を除去することができ、高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９より下流を第一温度まで加熱する必要がない。このため、高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９より下流を第一温度まで加熱しなくても、炭化水素成分の凝縮や凝固による閉塞を防止することができる。
本実施例では、ダストや高沸点炭化水素成分などの配管閉塞原因となる物質を捕捉することができるので長時間にわたって測定を継続することができる。
【００４０】
具体的には、沸点が２００℃以下の炭化水素成分を測定する場合、第一温度を２００℃以上、例えば４００〜４５０℃（ガス路１の温度）に設定し、第二温度を２００℃に設定することで、沸点２００℃以上の炭化水素成分を高沸点炭化水素用円筒濾紙８で捕捉することができる。このため、高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９より下流を２００℃より高く加温しなくても、２００℃以上の沸点を有する炭化水素成分の凝縮や凝固による閉塞を防止することができる。
【００４１】
なお、本実施例では、ダスト捕集用円筒濾紙４および円筒濾紙ホルダ５、高沸点炭化水素用円筒濾紙８および高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９がの例が示されているが、固体のダスト、固体もしくは液体の炭化水素成分を捕集できるものであれば、上記の形状に限定されない。
【００４２】
（実施の形態２）
本実施の形態では、流路切替機構２１が、複数の分析器２８、２９、３０および複数の試料採取容器２５、２６、２７を具備し、複数の分析器２８、２９、３０にガスを分配する形態が説明される。流路切替機構２１は、導入されるガスに含まれる炭化水素成分の沸点より高く加温することができるヒータ（図示なし）を具備している。
【００４３】
炭化水素成分は、沸点の範囲により異なる分析器を使用して測定することが、効率および精度がよいため好ましい。具体的には、メタンを測定する場合は、熱伝導度検出器付ガスクロマトグラフで測定されることが好ましい。さらに、燃料ガス等に含まれる高濃度のメタンを測定する場合は、熱伝導度検出器付きガスクロマトグラフの検出器をより低感度の熱伝導度検出器にすることが好ましい。エタン、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン（沸点６８℃）等の沸点が低い炭化水素成分は、パックドカラムを有する水素炎イオン化検出器付ガスクロマトグラフで測定されることが好ましい。ベンゼン、トルエン、キシレン、インデン、ナフタレン（沸点、２１８℃）等の炭化水素成分は、キャピラリカラムを有する水素炎イオン化検出器付ガスクロマトグラフで測定されることが好ましい。
このため、複数の分析器２８、２９、３０は、分析器ごとに測定する炭化水素成分の種類に合わせて設置される。
具体的には、第一分析器２８として、メタン測定用の熱伝導度検出器付ガスクロマトグラフ、第二分析器２９として、パックドカラムを有する水素炎イオン化検出器付ガスクロマトグラフ、第三分析器３０として、キャピラリカラムを有する水素炎イオン化検出器付ガスクロマトグラフが設置される場合がある。
【００４４】
次に流路の切替が説明される。
流路切替機構２１は、ガス充填過程と、測定過程を切り替える。
ガス充填過程では、流路切替機構２１に導入されたガスは、第一六方切替バルブ２２の流路ｇ―ｈを通って第一試料採取容器２５に導入され、第一試料採取容器２５内に充填される。さらに、ガスは第一六方切替バルブ２２の流路ｋ―ｌを通って第二六方切替バルブ２３に導入される。
キャリアガスは、第一六方切替バルブ２２の流路ｉ―ｊを通って第一分析器２８に導入される。
【００４５】
第二六方切替バルブ２３に導入されたガスは、第二六方切替バルブ２３の流路ｍ―ｎを通って第二試料採取容器２６に導入され、第二試料採取容器２６内に充填される。さらに、ガスは第二六方切替バルブ２３の流路ｑ―ｒを通って第三六方切替バルブ２４に導入される。
キャリアガスは、第二六方切替バルブ２３の流路ｏ―ｐを通って第二分析器２９に導入される。
【００４６】
第三六方切替バルブ２４に導入されたガスは、第三六方切替バルブ２４の流路ｓ―ｔを通って第三試料採取容器２７に導入され、第三試料採取容器２７内に充填される。さらに、ガスは第三六方切替バルブ２４の流路ｗ―ｘを通って系外に放出される。
キャリアガスは、第三六方切替バルブ２４の流路ｕ―ｖを通って第三分析器３０に導入される。
【００４７】
測定過程では、充填過程から、第一六方切替バルブ２２、第二六方切替バルブ２３、第三六方切替バルブ２４が、６０°回転（どちら回転でもよいが、ここでは時計回りに回転する例が説明される）する。
この場合、キャリアガスが、第一六方切替バルブ２２の流路ｊ−ｉを通って、第一試料採取容器２５に導入され、第一試料採取容器２５内のガスを押し出して、第一六方切替バルブ２２の流路ｌ−ｋを通って、第一分析器２８に導入され、測定が行われる。試料ガスは第一六方切替バルブ２２の流路ｈ−ｇを通って第二六方切替バルブ２３に導入される。
【００４８】
さらに、第二六方切替バルブ２３では、キャリアガスが、第二六方切替バルブ２３の流路ｐ−ｏを通って、第二試料採取容器２６に導入され、第二試料採取容器２６内のガスを押し出して、第二六方切替バルブ２３の流路ｒ−ｑを通って、第二分析器２９に導入され、測定が行われる。第一六方切替バルブ２２からの試料ガスは第二六方切替バルブ２３の流路ｎ−ｍを通って第三六方切替バルブ２４に導入される
【００４９】
さらに、第三六方切替バルブ２４では、キャリアガスが、第三六方切替バルブ２４の流路ｖ−ｕを通って、第三試料採取容器２７に導入され、第三試料採取容器２７内のガスを押し出して、第三六方切替バルブ２４の流路ｘ−ｗを通って、第三分析器３０に導入され、測定が行われる。第二六方切替バルブ２３からの試料ガスは第三六方切替バルブ２４の流路ｔ−ｓを通って系外に放出される。
【００５０】
測定過程が終了すると、六方切替バルブ２２、２３、２４は再度、６０°回転して、充填過程となり、試料ガスを試料採取容器２５、２６、２７内に充填する。
上記のように充填過程と、測定過程を所定の時間で繰り返す。ただし、充填過程は、試料ガスが、測定過程で試料採取容器２２、２３、２４内に導入されたキャリアガスと概ね完全に置換される時間だけ継続することが好ましい。
【００５１】
上記の流路切替機構２１を備えることで、測定する炭化水素成分に合わせた分析器２８、２９、３０を使用することができる。このことにより、一種類の分析器では測定できないもしくは、測定の精度もしくは効率が悪い複数種類の炭化水素成分を、精度もしくは効率よく測定することができる。
【００５２】
（実施の形態３）
次に、実施の形態１に、ダスト捕集用円筒濾紙４の捕集されたダストを除去するための逆洗機構が追加された実施の形態が示される。
図３は、ダスト捕集用円筒濾紙４の逆洗機構を具備した炭化水素分析装置の一部を示す。図３において、実施の形態１と同じ部位には同じ番号が付され、同じ部位の説明は省略される。
【００５３】
図３には炭化水素分析装置の一部として、ガス採集管２、ストップバルブ３、排出分岐管３１、排出バルブ３２、排出配管３３、ダスト捕集用円筒濾紙４、円筒濾紙ホルダ５、第一ヒータ６、第一温度調整器７、洗浄ガス導入分岐管３４、洗浄ガス導入バルブ３５、洗浄ガス導入管３６、洗浄ガスボンベ３９、圧力調整器３８、ストップバルブ３７、高沸点炭化水素用円筒濾紙８、高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９、第二ヒータ１０、第二温度調整器１１が示される。
【００５４】
排出分岐管３１は、ストップバルブ３と円筒濾紙ホルダ５の間に設置され、さらに途中に分岐を有し、分岐の先に排出バルブ３２が設置される。排出バルブ３２の排出分岐管３１に接続される端と反対の端には、排出配管３３が接続される。さらに、排出配管３３は、系外のガス処理設備などに接続されている。
洗浄ガス導入分岐管３４は、円筒濾紙ホルダ５とストップバルブ３７の間に設置され、さらに途中に分岐を有し、分岐の先に洗浄ガス導入バルブ３５が設置される。洗浄ガス導入バルブ３５の洗浄ガス導入分岐管３４と接続される端と反対の端には、洗浄ガス導入管３６が接続される。
洗浄ガス導入管３６は、洗浄ガス導入バルブ３５と洗浄ガスボンベ３９を接続する。
洗浄ガスボンベ３９は、窒素ガスに代表される洗浄ガスを供給する。圧力調整器３８は洗浄ガスの供給圧力を調整する。
【００５５】
ガス路１からのガス測定時には、ストップバルブ３、ストップバルブ３７が開となり、排出バルブ３２と洗浄ガス導入バルブ３５が閉となる。ガス採集管２から導入されたガスは、円筒濾紙ホルダ５、高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９を経て、流路切替機構（図示なし）に流れて、分析器（図示なし）に導入されて、測定が行われる。
円筒濾紙ホルダ５の上下流に設置された圧力計で、円筒濾紙ホルダ５での圧力損失が所定の値以上になった場合、ダスト捕集用円筒濾紙４が捕集したダストで閉塞したと判断され、逆洗が行われる。所定の時間ごとに逆洗を実施するようにすることもできる。
逆洗を行う逆洗工程では、ストップバルブ３、ストップバルブ３７が閉じられ、排出バルブ３２と洗浄ガス導入バルブ３５が開となる。
これにより、洗浄ガスが、洗浄ガスボンベ３９から、洗浄ガス導入管３６、洗浄ガス導入バルブ３５、洗浄ガス導入分岐管３４を経て、円筒濾紙ホルダ５に導入され、ダスト捕集用円筒濾紙４に通常の流れとは逆方向から流れて捕集されているダストを除去する。洗浄ガスと除去されたダストは、排出分岐管３１、排出バルブ３２を経て、排出配管３３から排出される。
【００５６】
なお、ガス路１の圧力が低い場合は、排出分岐管３１、排出バルブ３２、排出配管３３が設置されず、ストップバルブ３が開となり、洗浄ガスと除去されたダストが、ガス路１内に排出される場合がある。
【００５７】
上記の逆洗工程の間は、ガス路１からガスはサンプリングされず、ガスの測定は中断される。
【００５８】
なお、ストップバルブ３、ストップバルブ３７、排出バルブ３２、洗浄ガス導入バルブ３５は電動バルブ等の自動開閉バルブの場合がある。さらに制御装置（図示なし）を具備し、円筒濾紙ホルダ５の圧損を検出する圧力計（図示なし）からの信号により制御装置が、ストップバルブ３、ストップバルブ３７、排出バルブ３２、洗浄ガス導入バルブ３５の開閉を制御することにより、自動的に逆洗工程を行うことができるように構成することもできる。
逆洗工程と通常の状態（測定を実施する状態）の切替のため、作業員がストップバルブ３、ストップバルブ３７、排出バルブ３２、洗浄ガス導入バルブ３５の開閉をすることもできる。
【００５９】
なお、第一ヒータ６は、ガス採集管２、ストップバルブ３、排出分岐管３１、排出バルブ３２、円筒濾紙ホルダ５、洗浄ガス導入分岐管３４、洗浄ガス導入バルブ３５を、ガス中に含まれる炭化水素成分の沸点以上の第一温度に加熱することが好ましい。
第二ヒータ１０は、ストップバルブ３７を、第一温度より低く、かつ高沸点炭化水素用円筒濾紙８で捕捉されない炭化水素成分の沸点より高い第二温度に加熱することが好ましい。
【００６０】
なお、洗浄ガスの代わりに、圧入される洗浄液が使用される場合がある。洗浄液を使用する場合は、洗浄工程の最後に洗浄液がブローされることが好ましい。
【００６１】
なお、本実施の形態では、実施の形態１で説明された流路切替機構１３もしくは実施の形態２で説明された流路切替機構２１を使用することができる。
【００６２】
なお、洗浄ガスボンベ３９の代わりにコンプレッサーを使用することもできる。
【００６３】
上記のように、ダスト捕集用円筒濾紙４を逆洗することにより、ダスト捕集用円筒濾紙４の詰まりを防止することができる。このため、連続的に長期間の測定が可能となる。
【００６４】
なお、本実施例では、ダスト捕集用円筒濾紙４および円筒濾紙ホルダ５、高沸点炭化水素用円筒濾紙８および高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９がの例が示されているが、固体のダスト、固体もしくは液体の炭化水素成分を捕集できるものであれば、上記の形状に限定されない。さらに、ダスト捕集用円筒濾紙４およびその代用品は逆洗可能な強度および構造を有すれば、上記の形状に限定されない。
【００６５】
（実施の形態４）
次に、実施の形態１に、高沸点炭化水素用円筒濾紙８に捕集された高沸点炭化水素成分を除去するための逆洗機構が追加された実施の形態が示される。
図４は、高沸点炭化水素用円筒濾紙８の逆洗機構を具備した炭化水素分析装置の一部を示す。図４において、実施の形態１と同じ部位には同じ番号が付され、同じ部位の説明は省略される。
【００６６】
図４には炭化水素分析装置の一部として、ガス採集管２、ストップバルブ３、ダスト捕集用円筒濾紙４、円筒濾紙ホルダ５、ストップバルブ４０、排出分岐管４１、排出バルブ４２、排出管４３、第一ヒータ６、第一温度調整器７、高沸点炭化水素用円筒濾紙８、高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９、洗浄ガス導入分岐管４４、洗浄ガス導入バルブ４７、洗浄ガス導入管４８、洗浄ガスボンベ５０、圧力調整器４９、ストップバルブ４５、第二ヒータ１０、第二温度調整器１１、配管１２が示される。
【００６７】
排出分岐管４１は、ストップバルブ４０と高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９の間に設置され、さらに途中に分岐を有し、分岐の先に排出バルブ４２が設置される。排出バルブ４２の排出分岐管４１に接続される端と反対の端には、排出配管４３が接続される。さらに、排出配管４３は、系外のガス処理設備などに接続される。
洗浄ガス導入分岐管４４は、高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９とストップバルブ４５の間に設置され、さらに途中に分岐を有し、分岐の先に洗浄ガス導入バルブ４７が設置される。洗浄ガス導入バルブ４７の洗浄ガス導入分岐管４４と接続される端と反対の端には、洗浄ガス導入管４８が接続される。
洗浄ガス導入管４８は、洗浄ガス導入バルブ４７と洗浄ガスボンベ５０を接続する。
洗浄ガスボンベ５０は、窒素ガスに代表される洗浄ガスを供給する。圧力調整器４９は洗浄ガスの供給圧力を調整する。
【００６８】
ガス路１からのガス測定時には、ストップバルブ３、ストップバルブ４０、およびストップバルブ４５が開となり、排出バルブ４２と洗浄ガス導入バルブ４７が閉となる。ガス採集管２から導入されたガスは、円筒濾紙ホルダ５、高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９を経て、流路切替機構（図示なし）に流れて、分析器（図示なし）に導入されて、測定が行われる。
高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９の上下流に設置された圧力計で、高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９での圧力損失が所定の値以上になった場合、高沸点炭化水素用円筒濾紙８が捕集した高沸点炭化水素成分で閉塞したと判断され、逆洗が行われる。
逆洗を行う逆洗工程では、ストップバルブ４０、ストップバルブ４５が閉じられ、排出バルブ４２と洗浄ガス導入バルブ４７が開となる。
これにより、洗浄ガスが、洗浄ガスボンベ５０から、洗浄ガス導入管４８、洗浄ガス導入バルブ４７、洗浄ガス導入分岐管４４を経て、高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９に導入され、高沸点炭化水素用円筒濾紙８に通常の流れとは逆方向から流れて捕集されている高沸点炭化水素成分を除去する。洗浄ガスと除去された高沸点炭化水素成分は、排出分岐管４１、排出バルブ４２を経て、排出配管４３から排出される。
【００６９】
なお、排出配管４３が分析計（図示なし）に接続され、除去された高沸点炭化水素成分の分析が行われる場合がある。さらに、逆洗工程が定期的に行われることで、高沸点炭化水素成分の、ガス中の濃度を近似計算することができる。
【００７０】
上記の逆洗工程の間は、ガス路１からガスはサンプリングされず、ガスの測定は中断される。
【００７１】
なお、ストップバルブ４０、ストップバルブ４５、排出バルブ４２、洗浄ガス導入バルブ４７は電動バルブ等の自動開閉バルブの場合がある。さらに制御装置（図示なし）を具備し、高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９の圧損を検出する圧力計（図示なし）からの信号により制御装置が、ストップバルブ４０、ストップバルブ４５、排出バルブ４２、洗浄ガス導入バルブ４７の開閉を制御することにより、自動的に逆洗工程を行うことができるように構成することもできる。
逆洗工程と通常の状態（測定を実施する状態）の切替のため、作業員がストップバルブ４０、ストップバルブ４５、排出バルブ４２、洗浄ガス導入バルブ４７の開閉をすることもできる。
【００７２】
なお、第一ヒータ６は、ガス採集管２、ストップバルブ３、円筒濾紙ホルダ５、ストップバルブ４０、排出分岐管４１、排出バルブ４２、をガス中に含まれる炭化水素成分の沸点以上の第一温度に加熱することが好ましい。
第二ヒータ１０は、高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９より下流を、第一温度より低く、かつ高沸点炭化水素用円筒濾紙８で捕捉されない炭化水素成分の沸点より高い第二温度に加熱することが好ましい。
さらに、逆洗を行う場合は、高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９の温度が、第二温度より高く、望ましくは第一温度より高く加熱されることが、高沸点炭化水素用円筒濾紙８に捕捉された炭化水素成分を軟化もしくは気化させて、洗浄の効率を上げるために望ましい。
【００７３】
なお、洗浄ガスの代わりに、圧入される洗浄液、もしくは高沸点炭化水素用円筒濾紙８に捕捉された高沸点炭化水素成分を溶解する溶解溶液が使用される場合がある。洗浄液もしくは溶解溶液を使用する場合は、洗浄工程の最後に液がブローされることが好ましい。
【００７４】
なお、本実施の形態では、実施の形態１で説明された流路切替機構１３もしくは実施の形態２で説明された流路切替機構２１を使用することができる。
【００７５】
なお、洗浄ガスボンベ５０の代わりにコンプレッサーを使用することもできる。
【００７６】
上記のように、高沸点炭化水素用円筒濾紙８を逆洗することにより、高沸点炭化水素用円筒濾紙８の詰まりを防止することができる。このため、連続的に長期間の測定が可能となる。
さらに、高沸点炭化水素成分の測定をすることができる場合がある。
【００７７】
なお、本実施例では、ダスト捕集用円筒濾紙４および円筒濾紙ホルダ５、高沸点炭化水素用円筒濾紙８および高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９がの例が示されているが、固体のダスト、固体もしくは液体の炭化水素成分を捕集できるものであれば、上記の形状に限定されない。さらに、高沸点炭化水素用円筒濾紙８およびその代用品は逆洗可能な強度および構造を有すれば、上記の形状に限定されない。
【００７８】
（実施の形態５）
本実施の形態では、高沸点炭化水素用円筒濾紙８に捕集された高沸点炭化水素成分を、溶媒により洗浄、除去する手段と、排出される溶媒に含まれる高沸点炭化水素成分を測定する手段を示す。
図５は、実施の形態１に、高沸点炭化水素用円筒濾紙８を溶媒で洗浄する機構と、洗浄後の溶媒に含まれる高沸点炭化水素成分を測定する機構を具備した炭化水素分析装置を示す。
図５において、実施の形態１と同じ部位には同じ番号が付され、同じ部位の説明は省略される。さらに、図５において流路切替機構２１および分析器２８、２９、３０は、実施の形態２で説明された機構を具備している。実施の形態２で説明された流路切替機構２１および分析器２８、２９、３０の説明は省略される。ただし、流路切替機構２１および分析器２８、２９、３０は実施の形態２の形態に限定されず。実施の形態１で説明された流路切替機構１３および分析器１８でもよい。
【００７９】
図５の炭化水素分析装置は、ガス採集管２、ストップバルブ３、ダスト捕集用円筒濾紙４を具備する円筒濾紙ホルダ５、ストップバルブ４０、溶媒導入分岐管、溶媒導入バルブ５１、溶媒移送ポンプ５５、溶媒５６が入れられる溶媒槽５７、高沸点炭化水素用円筒濾紙８を具備する高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９、排出溶媒分岐管、排出溶媒バルブ５２、排出溶媒槽５９、排出溶媒移送ポンプ５４、溶媒分配機構６０、分析器６１、排水バルブ５３、ストップバルブ４５、流路切替機構２１および分析器２８、２９、３０を備える。
【００８０】
ヒータは図示されていないが、第一ヒータ（図示なし）が、ガス採集管２から高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９の上流まで、および溶媒導入バルブ５１までを、ガスに含まれる炭化水素成分の沸点以上の第一温度まで加熱している。
さらに、第二ヒータ（図示なし）が、高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９から分析器２８、２９、３０上流まで、および排出溶媒バルブ５２までを、第一温度より低く、かつ高沸点炭化水素用円筒濾紙８で捕捉されない炭化水素成分の沸点以上の第二温度に加熱している。
【００８１】
溶媒は、高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９に捕捉されている高沸点炭化水素成分を溶解する溶媒で、二硫化炭素もしくはトルエンに代表される。
【００８２】
通常の測定状態では、ストップバルブ３、ストップバルブ４０、ストップバルブ４５が開で、溶媒導入バルブ５１、排出溶媒バルブ５２が閉である。
測定状態では、ガス採集管２から導入されたガスが、円筒濾紙ホルダ５を経てダスト捕集用円筒濾紙４でダストが除去され、高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９を経て高沸点炭化水素用円筒濾紙８で高沸点炭化水素成分が除去され、流路切替機構２１で分配され、分析器２８、２９、３０で測定が行われる。
【００８３】
具体的には、第一分析器２８は熱伝導度検出器付ガスクロマトグラフで、メタンを測定する。第二分析器２９は、パックドカラムを有する水素炎イオン化検出器付ガスクロマトグラフで、エタンからヘキサンを測定する。第三分析器３０は、キャピラリカラムを有する水素炎イオン化検出器付ガスクロマトグラフで、ベンゼンからナフタレンを測定する。
【００８４】
高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９の圧力損失が規定値以上となった時、若しくは定期的に、高沸点炭化水素用円筒濾紙８を洗浄する洗浄工程が行われる。
洗浄工程では、ストップバルブ４０、ストップバルブ４５が閉となり、溶媒導入バルブ５１、排出溶媒バルブ５２が開となる。
さらに、溶媒槽５７から溶媒５６が、溶媒移送ポンプ５５により移送され、高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９に導入される。溶媒５６は、高沸点炭化水素用円筒濾紙８が捕捉している高沸点炭化水素成分を溶解し、排出溶媒バルブ５２を経て排出溶媒槽５９に溜まる。
【００８５】
高沸点炭化水素成分の測定を行う場合には排出溶媒槽５９に溜まった洗浄後の溶媒を、排出溶媒移送ポンプ５４で溶媒分配機構６０に移送し、分析器６１で測定が行われる。分析器６１として、水素炎イオン化検出器付ガスクロマトグラフを使用することができる。
【００８６】
定期的に、洗浄工程を行い、洗浄する溶媒の量を一定にし、洗浄工程ごとに排出溶媒槽５９から溜まった溶媒を、排水バルブ５３を開にして排出することで、定性的にガス中の高沸点炭化水素成分の濃度を測定することができる。さらに、別途測定した比較表などを参照することにより、定量的にガス中の高沸点炭化水素成分の濃度を算出することができる。
【００８７】
なお、本実施例では、高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９の上流から溶媒５６を導入しているが、溶媒が溜まらない構造であれば、高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９の下流から溶媒５６を導入し、上流から排出することもできる。
【００８８】
上記の実施の形態を実施することにより、高沸点炭化水素用円筒濾紙８の洗浄が可能である。このため、連続的に長期間の測定が可能となる。
さらに、ガス中の高沸点炭化水素成分の濃度を測定することができる。
【００８９】
なお、本実施例では、ダスト捕集用円筒濾紙４および円筒濾紙ホルダ５、高沸点炭化水素用円筒濾紙８および高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９がの例が示されているが、固体のダスト、固体もしくは液体の炭化水素成分を捕集できるものであれば、上記の形状に限定されない。さらに、高沸点炭化水素用円筒濾紙８およびその代用品は洗浄可能な強度および構造を有すれば、上記の形状に限定されない。
【００９０】
（実施の形態６）
本実施の形態では、高沸点炭化水素用円筒濾紙８および高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９を設置せず、代わりに吸収溶液にガスを通して炭化水素成分の一部の成分を捕集する例が示される。吸収溶液に捕集された炭化水素成分は、吸収溶液内の成分が測定されることにより測定が行われる。吸収溶液に捕集されなかった炭化水素成分は、別途、分析器に導入されることで測定が行われる。
【００９１】
図６は、実施の形態１の高沸点炭化水素用円筒濾紙８と高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ９の代わりに、吸収溶液槽６６が設置され、さらに炭化水素成分を吸収した吸収溶液を分析する機構（７３、７４、７５、７６）と、新しい吸収溶液を供給する機構（７１、７０、６９）を具備した炭化水素分析装置を示す。
図６において、実施の形態１と同じ部位には同じ番号が付され、同じ部位の説明は省略される。
【００９２】
図６の炭化水素分析装置は、ガス採集管２、ストップバルブ３、ダスト捕集用円筒濾紙４を具備する円筒濾紙ホルダ５、ストップバルブ４０、吸収溶液槽６６、ストップバルブ４５、流路切替機構１３、分析器１８、吸収溶液供給槽７１、吸収溶液供給ポンプ７０、吸収溶液供給バルブ６９、吸収溶液排出バルブ７３、吸収溶液排出ポンプ７４、吸収溶液流路切替機構７５、分析器７６、排水バルブ６８を具備する。
【００９３】
ヒータは図示されていないが、第一ヒータ（図示なし）が、ガス採集管２から吸収溶液槽６６の上流までを、ガスに含まれる炭化水素成分の沸点以上の第一温度まで加熱している。
吸収溶液６７は、通常、常温で使用されるので、吸収溶液６７の下流からは加熱されない。
【００９４】
通常の測定状態では、ストップバルブ３、ストップバルブ４０、ストップバルブ４５が開となり、吸収溶液供給バルブ６９、吸収溶液排出バルブ７３、排水バルブ６８が閉である。
ガス採集管２から導入されたガスは、円筒濾紙ホルダ５を通過して、ダスト捕集用円筒濾紙４でダストが除去される。円筒濾紙ホルダ５は、ガスに含まれる炭化水素成分の沸点より高い温度に加熱されているので、炭化水素成分はダスト捕集用円筒濾紙４を通過し、吸収溶液槽６６に導入される。
吸収溶液槽６６は、概ね常温のため、概ね常温で凝縮もしくは凝固する炭化水素成分は、吸収溶液に溶解する。または液体もしくは固体となり捕集される。
吸収溶液で捕集されないガスは、流路切替機構１３を経て、分析器１８に導入され、分析される。
吸収溶液で捕集されないガスは、常温でガスの炭化水素成分、例えば、メタン、エタンであるので、分析器１８として水素炎イオン化検出器付ガスクロマトグラフが使用されることが好ましい。
吸収溶液６７（７２）は、二硫化炭素、クロロホルム等の炭化水素吸収溶液である。吸収溶液槽６６は、一定量の吸収溶液６７をため、外部から氷浴や冷却水で冷却される場合がある。
【００９５】
通常の測定状態を一定時間経過後、吸収溶液分析工程が実施される。
ストップバルブ４０が開となり、吸収溶液排出ポンプ７４が稼動して、炭化水素成分の一部の成分を含む吸収溶液６７が、吸収溶液槽６６から吸収溶液流路切替機構７５を経て分析器７６に導入され、分析される。
吸収溶液分析工程後には、吸収溶液排出工程が実施される。
吸収溶液排出工程では、吸収溶液排出ポンプ７４が停止し、ストップバルブ４０が閉となり、排水バルブ６８が開となって、吸収溶液槽６６中の吸収溶液６７が排出される。
吸収溶液排出工程後に、吸収溶液供給工程が実施される。
吸収溶液供給工程では、排水バルブ６８が閉となり、吸収溶液供給バルブ６９が開となり、吸収溶液供給ポンプ７０が稼動して、吸収溶液供給槽７１から新たな吸収溶液７２が、吸収溶液槽６６に一定量供給される。
【００９６】
吸収溶液排出工程後には、吸収溶液供給バルブ６９が閉となり、吸収溶液供給ポンプ７０が停止して、ストップバルブ４０、ストップバルブ４５が開となり、通常の測定状態となる。
上記のように、通常の測定状態、吸収溶液分析工程、吸収溶液排出工程、吸収溶液供給工程が繰り返されることで、概ね連続的、および自動的に測定を行うことができる。
【００９７】
なお、上記のストップバルブ３、ストップバルブ４０、ストップバルブ４５、吸収溶液供給バルブ６９、吸収溶液排出バルブ７３、排水バルブ６８は、電動弁などの自動開閉弁の場合がある。さらに、制御装置（図示なし）を具備し、制御装置はストップバルブ３、ストップバルブ４０、ストップバルブ４５、吸収溶液供給バルブ６９、吸収溶液排出バルブ７３、排水バルブ６８の開閉を制御し、さらに、吸収溶液供給ポンプ７０、吸収溶液排出ポンプ７４の稼動および停止の制御をする場合がある。
【００９８】
さらに、実施の形態２で説明された、ダスト捕集用円筒濾紙４の逆洗機構を備える場合がある。
【００９９】
吸収溶液槽６６に吸収溶液７２が、一定量供給され、吸収溶液槽６６に定期的にガスが導入されることで、定性的にガス中の吸収溶液槽６６で吸収される炭化水素成分濃度を測定することができる。さらに、マニュアルで測定した測定値と、分析器７６で測定された炭化水素成分濃度の比較表を作成し、比較することで、ガス中の吸収溶液槽６６で吸収される炭化水素成分濃度を定量的に測定することができる。
【０１００】
上記の実施の形態を実施することにより、ダストと閉塞原因となる炭化水素が捕捉でき、配管の閉塞を防止できる。このため、連続的に長期間の測定が可能となる。
さらに、吸収溶液で捕捉した炭化水素を測定することができる。
【０１０１】
【発明の効果】
本発明の炭化水素分析装置は、効率よく連続的にガス中の炭化水素成分を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、実施の形態１の炭化水素分析装置の構成を示す。
【図２】図２は、実施の形態２の炭化水素分析装置の構成を示す。
【図３】図３は、実施の形態３の炭化水素分析装置の構成を示す。
【図４】図４は、実施の形態４の炭化水素分析装置の構成を示す。
【図５】図５は、実施の形態５の炭化水素分析装置の構成を示す。
【図６】図６は、実施の形態６の炭化水素分析装置の構成を示す。
【図７】図７は、従来の炭化水素分析装置の構成を示す。
【符号の説明】
１ ガス路
２ ガス採集管
３ ストップバルブ
４ ダスト捕集用円筒濾紙
５ 円筒濾紙ホルダ
６ 第一ヒータ
７ 第一温度調整器
８ 高沸点炭化水素用円筒濾紙
９ 高沸点炭化水素用円筒濾紙ホルダ
１０ 第二ヒータ
１１ 第二温度調整器
１２ 配管
１３ 流路切替機構
１４ 六方切替バルブ
１５ 試料採取容器
１６ 圧力調整器
１７ キャリアガスボンベ
１８ 分析器
２１ 流路切替機構
２２ 第一六方切替バルブ
２３ 第二六方切替バルブ
２４ 第三六方切替バルブ
２５ 第一試料採取容器
２６ 第二試料採取容器
２７ 第三試料採取容器
２８ 第一分析器
２９ 第二分析器
３０ 第三分析器
３１ 排出分岐管
３２ 排出バルブ
３３ 排出配管、
３４ 洗浄ガス導入分岐管
３５ 洗浄ガス導入バルブ
３６ 洗浄ガス導入管
３７ ストップバルブ
３８ 圧力調整器
３９ 洗浄ガスボンベ
４１ 排出分岐管
４２ 排出バルブ
４３ 排出管
４４ 洗浄ガス導入分岐管
４５ ストップバルブ
４７ 洗浄ガス導入バルブ
４８ 洗浄ガス導入管
４９ 圧力調整器
５０ 洗浄ガスボンベ
５１ 溶媒導入バルブ
５２ 排出溶媒バルブ
５３ 排水バルブ
５４ 排出溶媒移送ポンプ
５５ 溶媒移送ポンプ
５６ 溶媒
５７ 溶媒槽
５９ 排出溶媒槽
６０ 溶媒分配機構
６１ 分析器
６６ 吸収溶液槽
６８ 排水バルブ
６９ 吸収溶液供給バルブ
７０ 吸収溶液供給ポンプ
７１ 吸収溶液供給槽
７３ 吸収溶液排出バルブ
７４ 吸収溶液排出ポンプ
７５ 吸収溶液流路切替機構
７６ 分析器
Claims (16)
- ガス中の炭化水素成分を分析する炭化水素分析装置において、
前記ガス中のダストを除去するダスト除去装置と、
前記ダスト除去装置の温度を調整する第一温度調整装置と、
前記ダスト除去装置の下流に設置され、予め設定される既定温度より高い沸点をもつ高沸点炭化水素成分を捕捉し、前記既定温度より低い沸点をもつ低沸点炭化水素成分を通過させる高沸点炭化水素捕集装置と、
前記高沸点炭化水素捕集装置の温度を調整する第二温度調整装置と、
前記高沸点炭化水素捕集装置の下流に設置され、前記低沸点炭化水素成分を分析する分析器と、
を具備し、
前記第一温度調整装置は、前記既定温度より高くなるように前記ダスト除去装置の温度を調整し、
前記第二温度調整装置は、前記既定温度より低く、かつ前記低沸点炭化水素成分の沸点より高く、前記高沸点炭化水素捕集装置の温度を調整し、
前記高沸点炭化水素捕集装置は、液化もしくは固体化した前記高沸点炭化水素成分を捕捉する、
炭化水素分析装置。 - 前記ダスト除去装置は、所定の粒径以上の固体を分離するろ過器である、
請求項１に記載された炭化水素分析装置。 - 前記高沸点炭化水素捕集装置は、ガス中の固体および液体を分離するろ過器である、
請求項１または２に記載された炭化水素分析装置。 - 前記第一温度調整装置および前記第二温度調整装置の各々は、
前記ダスト除去装置もしくは前記高沸点炭化水素捕集装置を加熱するヒータと、
前記ヒータの加熱を調整する温度調整器と、
を具備する、
請求項１〜３のいずれかに記載された炭化水素分析装置。 - さらに、前記分析器は測定される前記ガスに含まれる炭化水素成分の種類もしくは沸点範囲ごとに複数設置され、
前記高沸点炭化水素捕集装置と前記分析器との間に設置されるガス分配装置を具備し、
前記ガス分配装置は、前記低沸点炭化水素成分を、前記分析器に分配する、
請求項１〜４のいずれかに記載された炭化水素分析装置。 - 前記ガス分配装置は、
一定量の前記ガスを捕集する試料採取容器と、
前記試料採取容器内の前記ガスを前記分析器に送り出すキャリアガスを導入するキャリアガス導入装置と、
前記分析器毎に設置され、前記試料採取容器に前記ガスを導入する流路と、前記試料採取容器内に前記キャリアガス導入装置から前記キャリアガスを導入して前記ガスを前記分析器に導入する流路と、を切り替える切替バルブと、
を具備する、
請求項５に記載された炭化水素分析装置。 - さらに、前記ダスト除去装置の下流から洗浄ガスもしくは洗浄液を導入する逆洗装置を具備する、
請求項１〜６のいずれかに記載された炭化水素分析装置。 - さらに、前記高沸点炭化水素捕集装置の下流から洗浄ガスもしくは洗浄液を導入する逆洗装置を具備する、
請求項１〜７のいずれかに記載された炭化水素分析装置。 - 前記逆洗装置から前記洗浄ガスもしくは洗浄液を導入して、前記高沸点炭化水素捕集装置を逆洗するときに、
前記第二温度調整装置は、前記既定温度より高くなるように前記高沸点炭化水素捕集装置の温度を調整する、
請求項８に記載された炭化水素分析装置。 - さらに、前記高沸点炭化水素捕集装置を逆洗した前記洗浄ガスもしくは洗浄液中の、前記高沸点炭化水素成分を分析する高沸点炭化水素分析器を具備する、
請求項８または９に記載された炭化水素分析装置。 - さらに、前記高沸点炭化水素捕集装置の上流から、前記高沸点炭化水素成分を溶解する溶媒を導入する溶媒導入装置と、
前記高沸点炭化水素捕集装置の下流で、前記溶媒を捕集する溶媒捕集容器と、
前記溶媒捕集容器に捕集された前記溶媒中の前記高沸点炭化水素成分を分析する高沸点炭化水素分析器を具備する、
請求項１〜７のいずれかに記載された炭化水素分析装置。 - ガス中の炭化水素成分を測定する炭化水素分析装置において、
予め設定される既定温度より高い沸点をもつ高沸点炭化水素成分を吸収もしくは溶解し、前記既定温度より低い沸点をもつ低沸点炭化水素成分を通過させる吸収溶液にガスを通過させる吸収溶液槽と、
前記吸収溶液槽を通過した前記低沸点炭化水素成分の濃度を測定する分析器と、
を具備する、
炭化水素分析装置。 - さらに、前記吸収溶液槽内の前記吸収溶液に含まれる前記高沸点炭化水素成分の濃度を測定する高沸点炭化水素分析器とを具備する、
請求項１２に記載された炭化水素分析装置。 - さらに、前記吸収溶液を排出する排出装置と、
前記吸収溶液槽に前記吸収溶液を供給する供給装置と、
を具備する、
請求項１２または１３に記載された炭化水素分析装置。 - さらに、前記吸収溶液槽の上流に設置され、前記ガス中のダストを除去するダスト除去装置を具備する、
請求項１２〜１４のいずれかに記載された炭化水素分析装置。 - さらに、前記ダスト除去装置の下流から洗浄ガスもしくは洗浄液を導入する逆洗装置を具備する、
請求項１５に記載された炭化水素分析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003002793A JP2004212358A (ja) | 2003-01-09 | 2003-01-09 | 炭化水素分析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003002793A JP2004212358A (ja) | 2003-01-09 | 2003-01-09 | 炭化水素分析装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004212358A true JP2004212358A (ja) | 2004-07-29 |
Family
ID=32820428
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003002793A Withdrawn JP2004212358A (ja) | 2003-01-09 | 2003-01-09 | 炭化水素分析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004212358A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101348540B1 (ko) | 2007-02-22 | 2014-01-07 | 동우 화인켐 주식회사 | 농축기가 구비된 아웃가스 분석 장치 |
| CN112834317A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-05-25 | 国家地质实验测试中心 | 重烃气体富集装置及方法 |
-
2003
- 2003-01-09 JP JP2003002793A patent/JP2004212358A/ja not_active Withdrawn
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101348540B1 (ko) | 2007-02-22 | 2014-01-07 | 동우 화인켐 주식회사 | 농축기가 구비된 아웃가스 분석 장치 |
| CN112834317A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-05-25 | 国家地质实验测试中心 | 重烃气体富集装置及方法 |
| CN112834317B (zh) * | 2020-12-29 | 2023-03-28 | 国家地质实验测试中心 | 重烃气体富集方法 |
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